Как сделать солнечную батарею из фольги, не обращаясь на Алиэкспресс за запчастями

Напоминание ученых о конечности запасов нефти, газа и угля сегодня звучит все чаще, пугая владельцев крупных производственных предприятий и тех, кто пристально следит за развитием мировой экономики. Но эта мысль не нова. Впервые предостережения человечеству о необходимости рационально использовать природные богатства были озвучены еще в середине прошлого столетия. Именно в это время предпринимались первые попытки изыскать альтернативные источники электроснабжения, задействуя для этого солнечный свет, силу ветра, тепло недр Земли и прочие аналогичные ресурсы.

Дальше всех удалось зайти тем специалистам, кто сделал ставку на солнечную энергию. Первые опыты доказали перспективность и целесообразность ее применения в быту и в промышленных масштабах. Солнечные батареи огромного размера украсили города и частные домовладения, позволив некоторым рачительным хозяевам навсегда позабыть о централизованной подаче электричества. Дальнейшие усовершенствования превратили солнечные панели в источник тока со стабильными показателями, который можно смело направлять в сеть для питания чувствительного оборудования и бытовой техники. Сегодня работы по изучению основ солнечной энергии продолжаются. А их инициаторы с уверенностью смотрят в будущее, говоря о скором преобладании энергии светила над прочими способами получения дешевых энергоресурсов.

Принцип действия солнечных батарей

Применение солнечных панелей стало возможным благодаря полупроводниковым свойствам фотоэлементов. Их соединение в панель большой площади позволяет улавливать значительное количество солнечного света, из которого генерируется постоянный ток. Инвертор, подключенный к системе, делает полученную энергию пригодной для питания конечных потребителей. А на случай, если ее выработано слишком много, предусмотрены аккумуляторные батареи, обладающие способностью накапливать и хранить заряд для расходования на ночное время и в периоды затяжной пасмурной погоды.

Пока мировое сообщество радовалось шансу на получение бесплатной солнечной энергии, «ненасытные» ученые искали способы выжать из батареи максимум возможностей. После многочисленных опытов и экспериментов были отобраны материалы, наиболее эффективные с точки зрения производительности и мощности полученной энергии. В их числе:

• Поликристаллы кремния. Самое популярное решение, оправданное многочисленными достоинствами материала. Панели характерного синего цвета удивляют выгодным сочетанием производительности и цены. Несложный монтаж гарантирует успех даже новичку, желающему оценить преимущества солнечной энергетики на собственном опыте.
• Монокристаллы кремния. Более дорогостоящее решение, но все затраты окупаются исключительной производительностью, превышающей показатели «родственных» поликристаллов. Изготовление в форме многоугольников немало затрудняет монтаж цельной поверхности, и часть площади такой солнечной системы лишена полезной нагрузки.
• Аморфный кремний в виде гибких панелей приобретает все большую популярность. Он уступает своим «жестким» аналогам по эксплуатационным параметрам, но радует адекватным уровнем стоимости.
• Теллурид кадмия – достойная альтернатива кремнию. Пленка на основе данного фотоэлемента имеет толщину всего 0,5 мм и отличается хорошей прозрачностью. Это преимущество позволяет использовать ее в качестве тонировочного материала, обладающего свойством улавливать солнечные лучи и трансформировать их энергию в электричество.
• Полупроводник CIGS. Под загадочной аббревиатурой скрывается пленочный фотоэлемент, производительность которого намного выше показателей теллурида кадмия.

Выбор одного из перечисленных вариантов может иметь большое значение. Там, где аморфный кремний дает всего 50 Вт энергии, монокристаллы «выжмут» из солнечного света целых 125 Вт. С учетом сравнительно высокой стоимости готовых систем отличие в 2,5 раза весьма существенно.

Как сделать солнечную батарею из фольги своими руками

Домашние умельцы, с интересом следящие за техническим прогрессом в области альтернативных технологий, не упускают возможность внести свой вклад в развитие науки. Чтобы не обращаться на Алиэкспресс за комплектом батарей и не переживать по поводу их сохранности во время доставки, чья-то умная голова додумалась использовать вместо панелей обычную алюминиевую фольгу. Несколько лет практических опытов с переменным успехом позволили разработать несложную и доступную технологию. И сегодня работоспособная солнечная панель своими руками из фольги может быть собрана за несколько дней.

Для конструирования небольшой солнечной системы потребуются:

• два зажима типа «крокодильчик»;
• листы медной фольги;
• соль;
• пустая пластиковая бутылка;
• мультиметр для тестирования готового устройства;
• электрическая плитка;
• дрель.

Работу лучше построить в такой последовательности:

• Сначала необходимо подготовить отражающий элемент. Для этого приобретают около 50 кв. см фольгированного материала и полностью очищают его от частиц пыли и жирных пятен с помощью мыльного раствора. Каждое загрязнение дает уменьшение мощности, поэтому нужно постараться удалить все посторонние вещества.
• Следующий этап предварительной подготовки – устранение следов коррозии в виде защитной оксидной пленки. Рассмотреть ее невооруженным глазом невозможно, поэтому фольгу нагревают до окрашивания поверхности в черный цвет. Это следы оксида меди, который и следует удалить. Нагревание лучше осуществлять на электроплитке мощностью от 1,1 кВт. Получасовой процедуры будет достаточно, чтобы оксидный слой можно было удалить без риска испортить материал. Пленка черного цвета легко смывается проточной водой. Следует быть крайне осторожным, чтобы не согнуть лист и не разорвать его под воздействием потока воды.
• Затем необходимо вырезать еще один лист такой же длины, как первый. Нагревать и очищать его не следует.
• В заранее заготовленной пластиковой бутылке емкостью от 2 до 5 л вырезается горловина. Фольгированные листы вставляются в нее таким образом, чтобы их плоскости не соприкасались. При размещении листов фольги внутри банки их нужно аккуратно свернуть по диаметру выбранной емкости. Клемма «крокодильчик» с минусом фиксируется на очищенном листе, с плюсом – на втором, вырезанном позже.
• Банка заливается подготовленным раствором соли. Верхняя кромка воды должна быть ниже уровня электродов приблизительно на 2,5 см. В процессе залива соляного раствора в банку необходимо исключить попадание воды на эажимы клемм.

Клеммы мультиметра, подключенные к листам, аккуратно выводятся наружу, емкость герметизируется для предотвращения испарения солевого раствора. В процессе тестирования и эксплуатации такого самодельного устройства необходимо следить, чтобы уровень воды в бутылке не опускался ниже первоначального уровня. Кроме того, значение имеет чистота поверхности пластика. Поэтому устанавливать емкость лучше в таком месте, где за ней удастся обеспечить уход. Готовая батарея дает около 35 мА.

При условии соблюдения последовательности работ должна получиться такая конструкция:

Еще раз внимательно проверив все соединения, можно приступать к тестированию солнечной батареи из фольги. Делать это лучше на освещенном участке, чтобы оценить возможности собранной конструкции и определить, для питания какого устройства она подойдет.