Шина для пайки солнечной батареи

Пайка солнечных элементов в домашних условиях

1454808713 012

Если вы решили собрать солнечную панель своими силами, то вы скорее всего столкнетесь с такой вещью, как пайка проводников на фотоэлементы. Сам по себе процесс пайки шин на солнечные элементы является очень кропотливым, поэтому сложным. Для того, чтобы ваше стремление к использованию альтернативных источников энергии не столкнулось с такой преградой, вы можете ознакомиться с основными аспектами правильной пайки проводников на элементы солнечной панели.

Материалы необходимы для пайки элементов:
1) солнечные элементы
2) тонкие плоские проводники
3) паяльник
4) широкие плоские проводники
5) флюс
6) припой

Рассмотрим более подробно все нюансы процесса пайки элементов солнечной панели.

Самое главное при данном процессе это не спешить. Сами солнечные элементы весьма тонкие и хрупкие, их толщина оставляет всего 0.2 мм, поэтому любое чрезмерное усилие или резкое движение может привести к их поломке.

В среднем на пайку одной солнечной панели состоящей из 36 элементов уходит порядка двух дней времени. Поэтому если вы решили собирать целые системы состоящие из множества солнечных панелей, то всерьез задумайтесь над количеством времени затраченным на пайку проводников, возможно приобретать солнечные элементы с уже готовыми проводниками будет для вас выгоднее.

1454808419 001

Основной ошибкой тех, кто впервые решил собрать солнечную панель является то, что они считают достаточным приобрести в магазине только сами солнечные элементы, а остальное можно заменить аналогами продающимися на местном рынке радиодеталей. Однако данное видение не совсем верно, в солнечных панелях используются плоские проводники, которые обычными проводами заменять не рекомендуется, так как потребуются достаточно толстые провода, а это означает большие затраты времени на пайку, не эстетичный вид конструкции и к тому же, излишняя жесткость провода может стать причиной поломки самого элемента.

Именно поэтому автор рекомендует заказывать комплект солнечных элементов уже с диодами, шинами, тонкими плоскими проводниками для пайки элементов и более широкими для соединения секций между собой. Такой подход сэкономит как ваше время, так и деньги на доставку.

1454808472 013

Так же нам понадобиться паяльник мощностью 60-80 Вт. Если паяльник будет менее мощным, то скорее всего он будет быстрее остывать из-за того, что большая поверхность солнечного элемента будет отбирать тепло, следовательно придется придавливать паяльник и дольше удерживать его на солнечном элементе. Это в свою очередь может вызвать поломку элемента либо его перегрев. В качестве припоя автор рекомендует использовать проволочное олово, можно даже с канифолью. В качестве флюса подойдет любой бескислотный для пайки радиоэлектроники, но желательно использовать тот, который не требует промывки и оставляет меньше жирных следов.

Читайте также:  Устройство ручного стартера для мотоблока

После того, как все необходимые инструменты и комплектующие были собраны, можно приступать к подготовке к пайке солнечных элементов. Для начала необходимо нарезать плоские проводники. Длину проводников необходимо рассчитать так, чтобы она была чуть короче ширины солнечного элемента. Таким образом, при использовании солнечных элементов размером 78 на 156 мм, длинна проводника должна составлять 146 мм, учитывая зазор в 5 мм между элементами. Распределение проводника по элементу идет следующим образом: 78 мм припаивается к лицевой части элемента, 5 мм оставляет на зазор между ними, а 63 мм припаивается к трем контактам расположенным на тыльной стороне элемента.

Довольно удобно производить нарезку проводников при помощи толстого картона. Берется два листа картона шириной 63 мм и толщиной 5 мм, они складываются вместе, и затем на них наматывается проводник. Затем картон раздвигается и с одной стороны проводник разрезается ножницами.

1454808462 009

Так же следует заметить, что при пайке элементов 6 на 6, в целях экономии, допустимо паять шину не по всей длине, а оставшуюся часть просто залудить.

Однако запомните от того насколько качественно будут припаяны проводники будет сильно зависеть КПД всей солнечной батареи.

После нарезки проводника можно приступать к подготовке элементов для пайки. Обычно лицевая торона элементов является минусом, а тыльная плюсом. поэтому по всей длине контактной площадки лицевой стороны она промазывается флюсом.

1454808535 004

1454808563 005

1454808500 006

Эти действия необходимо проделать с каждым элементом, после чего начинать пайку их в общую цепь. Стандартно принято соединять элементы последовательно от плюса к минусу в одну цепочку, таким образом напряжение всех элементов суммируется, а ток остается прежним.

Ниже приведена схема пайки элементов в общую цепь:

1454808582 017

1454808563 009

После того, как вы определились с итоговой формой солнечной панели следует разместить элементы в несколько рядов на рабочей поверхности тыльной стороной вверх.

Есть несколько моментов, которые помогут вам зафиксировать элементы во время пайки, чтобы в конце панель имела красивый и аккуратный вид. Края солнечных элементов можно прихватить скотчем, который в последствии просто срезается канцелярским ножом. Для того, чтобы расстояние между элементами было одинаково вы можете воспользоваться строительными крестиками, которые обычно используются для укладки плитки, эти крестики обеспечат зазор в 2-5 мм.

Лучше всего сделать целый макет из фанеры, на которую приклеиваются крестики.

1454808615 020

1454808648 019

После закрепления элементов необходимо нанести флюс и залудить контакты.

1454808597 007

1454808676 008

По этой схеме осуществляется пайка нескольких рядов солнечных элементов. Соединения между рядами необходимо делать при помощи пайки более широкого проводника.

Источник

Что небходимо знать о конструкции солнечной батареи: шины, полоски, проводники.

В этой статье мы поговорим об основных конструктивных особенностях солнечных батарей, позволяющие снимать и передавать электирчество в цепь солнечной фотоэлектрической установки.

Читайте также:  Торкс для гбц ваз 2108

%D0%A8%D0%B8%D0%BD%D1%8B %D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8 %D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%B8 %D0%B2 %D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%BC %D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B5

Шины проводники полоски в солнечном элементе

На кремниевых солнечных батареях наносятся металлизированные тонкие ленты прямоугольной формы, напечатанные на фронтальной и тыльной сторонах солнечного элемента. Эти металлические контакты называются шинами и имеют определяющую функцию: они проводят постоянный электрический ток, который генерирует фотоэлемент.

Шины состоят из меди, покрытой серебром. Серебряное покрытие повышает проводимость на фронтальной стороне, а также снижает окисление на тыльной стороне.

Полоски солнечного элемента

Перпендикулярно к шинам наносятся узкая металлическая контактная сетка полосок. Они собирают сгенерированный на поверхности фотоэлектрического элемента ток и транспортируют к шинам – токосъемникам.

Эти контакты – шины и полоски – напечатаны на поверхности солнечного фотоэлектрического элемента с помощью технологии, которую называют трафаретной печатью.

4

Шины и полоски в солнечном фотоэлементе

Проводники

Проводники припаивают вручную или автоматически с помощью робота-Стрингера к шинам солнечного элемента и соединяют отдельные элементы в серии с низким последовательным сопротивлением.

Проводники изготавливаются из круглого в сечении медного провода, с помощью процесса прокатки, который покрыт слоем припоя для обеспечения легкой пайки.

Сборные шины

Группу лент из солнечных элементов с выведенными проводниками объединяют параллельно сборными шинами, которые затем переносят суммарный ток всех элементов к распределительной коробке модуля.

Поскольку провод шины имеет переносить большую силу тока, чем проводники, он также должен быть толще и шире, чтобы обеспечить меньшее сопротивление на единицу длины. Шина также изготовлена ​​из меди.

%D0%A8%D0%B8%D0%BD%D0%B0 %D0%B8 %D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA %D0%B2 %D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%BC %D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B5

Сборные шины и проводники в солнечном фотоэлементе

Оптимизация контактов солнечной панели

Чтобы увеличить съём тока, количество полосок и шин на фронтальной стороне фотоэлемента так же необходимо увеличить. Однако увеличивая количество контактов, повышается и отражение солнечного света, тем самым падает КПД фотоэлемента. Таким образом, ключевым компромиссом при проектировании фронтальной сетки контактов, является достижение оптимального баланса количества контактов на площади ячейки.

В связи с этим, важными параметрами являются высота и ширина полос, расстояния между полосками и шинами, а также тип металла и его качество.

Одной из тенденций в отрасли является переосмысление проектирования и производства солнечных элементов. в дальнейшем это повысит эффективность и надежность, а также значительно снизит материальные затраты – особенно это касается серебряной пасты, которая используется для изготовления шинопроводов.

Многополосные солнечные элементы

Солнечные элементы с тремя полосами

Наиболее распространенной солнечные элементы имеют три напечатанные полоски шин.

Солнечные элементы с пятью полосами

Сейчас система с пятью полосами шин является одним из ведущих направлений проектирования солнечных элементов и модулей.

Некоторые крупные производители солнечных панелей, такие как Trina Solar, Amerisolar, RisenSolar, Jasolar, все чаще сосредоточивают внимание при производстве фотоэлектрических солнечных панелей, используя солнечные элементы с пятью шинами.

При росте числа шин уменьшается расстояние между ними, что приводит к снижению потерь внутреннего сопротивления. Хотя большее количество шин увеличивает затенение фотоэлектрического элемента, общая эффективность таких элементов остается выше, чем в обычных двухполосных или трехполосный элементов. Так же увеличение количества шин уменьшает эффективную длину полосок между ними, уменьшает потери полосок, а также влияние микротрещин.

Читайте также:  Цвет масла сливающего с акпп

%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE %D1%88%D0%B8%D0%BD %D0%BD%D0%B0 %D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B5

Количество шин на фотоэлементе

Солнечные батареи, как правило, изготовлены из очень тонких пластин, в среднем около 0,20 мм толщиной. Они имеют определенную гибкость, но при нажатии могут повреждаться. При этом возникают трещины, которые настолько малы, что их невозможно определить невооруженным глазом. Их называют микротрещинами.

Технология LG CELLO

Конструкция многополосных шин малой толщины также позволяет снизить затраты на дорогой серебряной пасте. Примером такой конструкции является технология проводников CELLO компании LG. Термин «CELLO» (Cell connection with Electrically Low loss, Low stress, and Optical absorption enhancement) означает “соединение ячеек с низкими электрическими потерями, механическим напряжением и улучшенным оптическим поглощением”.

LG Electronics заменила 3 ​​стандартные шины на 12 тонких, округленной формы проводников, которые покрывают всю поверхность солнечных элементов.

%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B9 %D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9 %D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82

Многополосный солнечный фотоэлемент

Технология LG CELLO представлена ​​в модуле NeON 2 PV.

%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82 LG

Фотоэлемент LG с технологией многополосных шин

Бесполосные солнечные элементы

Некоторые производители, такие как Solaria отказались от концепции многополосных шин и двигаются совсем другим путем. Компания использует обычные солнечные фотоэлектрические элементы, которые непосредственно электрически соединены друг с другом.

Преимущества солнечных элементов без шин очевидны:

%D0%91%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B9 %D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82

Солнечная батарея с бесполосными солнечными элементами

Снижение стоимости шин

Солнечные элементы с многополосными шинами так и бесполосными сосредоточены на повышении производительности и надежности, тогда как существуют и другие подходы направлены на уменьшение материальных затрат. Проводятся мероприятия по минимизации содержания серебра в шинах, например, изготовление полос штрихпунктирной линией, или же полной заменой серебра при металлизации солнечного элемента альтернативными материалами, такими как олово или никель.

Штрихпунктирные шины

В последние годы в промышленности появилась альтернатива стандартным сплошным шинам – пунктирные шины, уменьшают использование дорогой серебряной пасты. Существуют различные типы пунктирных шин: 3-полосные, 5-полосные, 6-полосные, а также 8-полосные.

Исследования показали, что шины с данной конструкцией более чувствительны к потенциальному растрескиванию. Проблемы потери мощности, растут с количеством разрывов, вызванных нагреванием и растрескиванием на углах шины солнечного элемента. Однако стоимость таких солнечных батарей значительно меньше.

%D0%A8%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%85%D0%BF%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5 %D1%88%D0%B8%D0%BD%D1%8B %D0%B2 %D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B5

Штрихпунктирные шины в фотоэлементе

Оптимизация формы: круглые проводники

Кроме вышеперечисленных методов повышения эффективности, исследователи так же обратили внимание на то, как форма шины может повлиять на КПД солнечного модуля.

%D0%A1%D0%BA%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BB%D1%91%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5 %D1%88%D0%B8%D0%BD%D1%8B %D0%B2 %D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B5

Скруглённые шины в фотоэлементе

Эффективным решением оказалось использование круглых в сечении проводников. Такая форма обеспечивает по сравнению с прямоугольными проводниками меньше затенение но при этом площадь сечения шины позволяет добиться низкого электрического сопротивления.

По материалам: ecotown.com.ua/news/SHCHo-potribno-znaty-pro-budovu-sonyachnykh-paneley-shyny-providnyky-kontakty/

34881243 10212909806993711 3763203903273828352 n

Сергей Маринец

Источник

Оцените статью
Adblock
detector