DIY太陽能電池板設置 : 如何以很少或沒有錢建造自己的直接能源太陽能係統

我如何建造廉價的太陽能係統？

能源效率的鬥爭從來沒有使用更先進的武器進行過，而勝利者都是那些月復一月少付更多錢的人。低成本的太陽能電池板系統將永遠是高電費的最佳解決方案。每年，太陽能電池板變得更加實惠。太陽能電池板是一種可再生能源系統。它們可以配置在並網和離網家庭中。在並網系統中，許多人安裝太陽能以節省水電費。建議您選擇額定功率最低的電器，以便在安裝較便宜的系統的同時充分利用太陽能。而且，除非您有足夠的資金來安裝大型系統，否則請避免使用一些耗電設備，例如即時淋浴、室內加熱器、空調等。整個系統的設計是效率的重要組成部分。根據系統必須滿足的特定能源要求，每個系統都是獨一無二的。即使對於一個小型太陽系，也有許多變量需要考慮。必須在預算友好的小型太陽能係統中做出妥協。設計您自己的太陽能係統以利用太陽能是一項艱鉅的任務，但對於許多 DIY 者或對工程感興趣的任何人來說，這可能是一個令人滿意和愉快的項目。自己創建一個完整的系統需要大量的研究和規劃，包括採購正確的材料並從您所在的城鎮獲得必要的許可。最適合為小型項目構建面板，例如房車的備用電源。

是否可以建造自己的太陽能電池板？

是的，您可以從頭開始構建自己的太陽能係統——包括太陽能電池板。然而，這是有風險的，因為有缺陷的工藝會導致中斷和系統故障。太陽能電池板是通過將太陽能電池焊接成串、將它們連接在一起並將它們連接到接線盒而製成的。組裝後，必須密封組件以確保太陽能電池板的有源組件防水。為了安全起見，正面然後用透明防水產品密封。然後用矽膠密封面板的邊緣以防止水分進入。單個太陽能電池板基本上不難建造；它主要由銲線和太陽能電池組成。最困難的挑戰是為面板找到高質量的材料。通常，材料是從各個分銷商處臨時購買的，因此很難跟踪質量。使用劣質設備建造太陽能電池板可能會導致電池板損壞或由於工藝不佳而導致火災風險。如果您想建造自己的面板，專家建議以較小的規模進行，例如為您的穀倉而不是整個房屋供電。小型項目可降低電力需求，使 DIY 安裝更易於管理且失敗的可能性更小。對於幾乎沒有太陽能設備經驗的人來說，建造和安裝一個足夠大的系統來為您的家庭供電可能會有風險。

如何構建太陽能電池板系統？

在購買設備之前，請記住，網站上出售的太陽能電池通常是幾秒鐘就無法通過質量控制。它們可能有缺口、有缺陷或以其他方式損壞，這是不希望的。以下是構建太陽能電池板系統所需的清單：

根據您的電力需求配置和確定您的太陽能係統的大小

您需要知道您計劃平均每月使用多少能源，以及您全年可以預期的陽光照射量，以確定您需要多少太陽能電池板。一旦確定，您就可以決定哪種品牌和型號的太陽能電池板最適合您。如果您為小型項目或設備製作面板，則需要更少的面板。只需計算設備需要多少千瓦時，然後將該數字乘以要建造的面板數量。

採購太陽能電池板的組件

您將需要光伏 (PV) 電池、已預焊接的接線、不導電的材料（木材、玻璃或塑料）和有機玻璃。太陽能電池負責將太陽能轉化為電能；每個太陽能電池板包含大約 36 個太陽能電池。購買預焊接的接線消除了一些步驟，但您仍然需要一個烙鐵將電線焊接到太陽能電池的背面，並正確地串起電線以連接太陽能電池。木材通常用作 DIY 太陽能電池板的背襯材料，因為它很容易鑽孔進行佈線。一旦您的太陽能電池連接在一起，在連接所有電線並將每個太陽能電池焊接在一起之前，將它們粘在木背上。接線後，這些電線連接到充電控制器，該控制器調節能量的伏特。木材還可以構建一個盒子來保護太陽能電池，然後可以用有機玻璃覆蓋以防止濕氣。在您將太陽能電池連接並粘合到木背上後，您需要用有機玻璃密封它們以保護它們免受熱量、顆粒和濕氣的影響。

購買額外的太陽能設備，如逆變器和貨架

假設您對自己從頭開始構建太陽能電池板的能力沒有信心。在這種情況下，您可以購買太陽能電池板套件，其中將包含更具體的說明（通常是貨架）以幫助固定您的電池板。購買太陽能套件可能更有益，因為它已經包括貨架。上架很困難；您必須確定哪種貨架設備適合您的特定屋頂類型或地面安裝。在查看批發分銷商網站時，可用的夾緊和安裝設備幾乎過多。

安裝您的太陽能電池板貨架

購買貨架時選擇哪種替代方案取決於您的面板安裝位置。例如，它們會安裝在地面上還是您的房車上？這將決定您需要的貨架類型。確定貨架後，您需要計劃在何處鑽孔以將其固定到您的結構上。

將太陽能電池板連接到貨架

將需要為您選擇的貨架製作的夾子或連接器將太陽能電池板固定到貨架設備上。一起從同一經銷商處購買可確保它們是為彼此設計的。太陽能電池板套件通常包括機架，但如果您單獨購買所有東西，請確保您進行研究以確保您擁有功能齊全的太陽能係統。

安裝合適的太陽能逆變器

安裝太陽能逆變器需要技術知識，因為它必須連接到電網。強烈建議您為此聘請專業安裝人員，因為他們會在獲得必要許可的情況下安全正確地進行安裝。

建造自己的太陽係時的細節

商業製造的太陽能電池板非常昂貴，但並非必須如此。太陽能電池可從世界各地的各種供應商處廣泛獲得，並可與您自己定制的太陽能電池板配對。您甚至可能在某個地方遇到過一些破損或破裂的電池出售；這些仍然可以工作，並允許您構建一個幾乎沒有的面板。以下是構建自己的太陽能係統時的一些規範：

電池電壓和功率輸出

製作自己的太陽能電池板的好處是您可以根據自己的特定需求進行定制。太陽能電池通常採用 0.5V 電壓和各種功率輸出。它們可以串聯連接以產生 0.5V 倍數的任何輸出電壓。如果您想為離網應用的 12V 深循環電池充電，您需要一個由 36 個串聯電池組成的 18V 電池板（36 x 0.5V = 18V 輸出）。您需要 18V 電源，以便麵板即使在沒有陽光直射的情況下也可以為電池充電。您可以嘗試拆分太陽能電池以從每個電池獲得更高的電壓，從而減少所需的電池數量。其次，您需要考慮所需的電量。將所需的總功率除以每個電池的功率，以確定所需的太陽能電池數量。例如，如果您需要 200W 的面板並使用 4W 電池，則您將需要 200W / 4W = 50 個電池。值得注意的是，電芯是串聯還是並聯都不會影響功率輸出。

太陽能電池板佈局

您應該首先規劃您的面板佈局。這通常是根據面板可用的空間量來完成的；您可能會受到面板長度或寬度的限制，但您可以修改其他方面以適應。一塊 0.5mx 6m (20'' x 24'') 的玻璃用於 9 個太陽能電池，電池的佈局如附圖所示。面板上有多少行和列並不重要，但是如果您在接線方向上製作更長的單元串，然後將它們與沿頂部和底部的匯流線組合在一起，這會很有幫助。

標籤太陽能電池板

連接太陽能電池是下一個可能也是最耗時的步驟。如果您不熟悉使用烙鐵，您可以購買預製標籤的電池，但大多數太陽能電池供應商會為您提供未制標籤的電池。掌握了技巧後，其實並不難，但可能需要先練習一兩個格子，因為拉線很難去除。對於末端接頭，將接頭線切割成比一個電池的長度長一點 (1cm / 1/2'')，並將互連接頭的每個電池的長度加倍。現在開始將接線焊接到太陽能電池上。首先，使用助焊劑筆沿著銀色標籤線的長度畫一條線。將接線線襯在接線片線上後，將熱烙鐵沿接線片的長度向下運行。如果烙鐵長時間留在一個地方，它會過熱並損壞電池。因為接線是預焊的，所以不需要加焊錫。

連接總線

在您選擇了所有單元格後，您需要將它們連接起來。每個單元格的正面是負的，而背面是正的。這些必須像電池一樣串聯連接以形成一串電池。將接線從一個電池的背面焊接到下一個電池的正面，直到每條線都完成。然後使用總線連接線路。最終佈局應類似於所附圖表。連線時注意一定要正極接負極，使相鄰的線走線方向相反。當你完成你的線路連接後，你應該有一個正極總線和一個負極總線，這將是太陽能電池板的輸出。它們可以直接焊接到電線上，也可以端接到用於較小面板的特殊太陽能電池板盒中。

用玻璃保護細胞

總線佈線完成後，您可以用保護玻璃或有機玻璃覆蓋太陽能電池。在背板的周邊塗上連續的矽膠珠，然後輕輕地將玻璃滑到電池上。矽應該在面板邊緣形成連續密封，保護電池。通過將玻璃和背板夾在一起，讓矽膠在一夜之間固化。使用塑料彈簧夾代替提供過大夾緊力並可能使玻璃破裂的螺旋夾。

安裝接線盒

在背板上配置接線盒，並將進線總線端子焊接到接線條上。如果使用玻璃背板，可以將盒子擰到木背板上或用矽膠連接。最後，將您需要的任何安裝支架連接到籃板上，您的太陽能電池板就完成了。將其連接到太陽能充電控制器為電池或直流負載充電。如果您為交流負載供電，則需要連接電源逆變器。

你有足夠的技能來建造自己的太陽能電池板嗎？

太陽能電池板的設計相當簡單，但如果它們要長時間保持功能，就必須以最完美的方式建造。太陽能電池板必須能夠承受惡劣的天氣條件以及長時間暴露在高溫和陽光下。自製太陽能電池板最嚴重的問題是它們的安全性。濕氣會進入內部並毀壞它們，錯誤構建的面板可能會因太陽的熱量而著火。掌握焊接和電線是一項艱鉅的任務，通常需要熟練的電工或工程師的幫助。構建系統需要研究、犯錯並獲得電氣佈線和焊接技術方面的經驗。所以，如果你是有經驗的工程師或電工，這可能會更容易掌握一些，但這不是你周末可以做的事情。

雖然可以從頭開始配置太陽能電池板，然後重新安裝整個太陽能係統，但大多數人更喜歡用預製設備構建太陽能係統，然後安裝它。與單獨購買所有材料相比，購買打包的太陽能套件的主要好處是可以保證套件中包含的設備一起工作。如果您一時衝動購買每件商品，情況並非總是如此。例如，一些太陽能電池板和逆變器只有在滿足某些電氣標準的情況下才能相互通信。太陽能電池板套件的成本各不相同；一個 6kW 系統的成本在 7,000 美元到 15,000 美元之間。當談到從頭開始建造太陽能電池板時，太陽能電池、佈線、逆變器和許可的成本各不相同，但它們可能低於與專家合作的成本。但是，這些面板可能無法正常工作，如果您的系統出現故障或您有疑問，您將無法獲得製造商的幫助或保證。

我為什麼要使用太陽能？

小型離網住宅能源生產系統有三種選擇。您可以選擇使用太陽能、風能或水力。這些選擇都很好，而且每個都有明顯的優勢，但是如果您是預算緊張的初學者，太陽能是您的最佳選擇。由於安裝過程的原因，風的成本要高出大約 35%，並且難度要高得多。 Hydro 可以在價格上相媲美，只是難度略有增加，但它需要您家附近的全年水源。另一方面，由於私營部門和政府資助了數十年的研發，太陽能是三者中最便宜的選擇。 Solar 對於 DIY'er 來說，安裝起來也相對簡單，有一些指導。隨著能源需求的增長，太陽能也是最容易擴大規模的。