ΑΦΙΕΡΩΜΑ ΣΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΟΙΚΙΑΚΗΣ ΧΡΗΣΗΣ (5ο ΜΕΡΟΣ)

Συνέχεια αφιερώματος στα φωτοβολταϊκά συστήματα για οικιακή χρήση (προηγούμενες δημοσιεύσεις:
 ΕΙΣΑΓΩΓΗ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/blog-post_09.html 

1ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/1.html

2ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/2_11.html

3ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/3.html

4ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/4.html

5ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/5.html

6ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/6.html

7ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.com/2012/01/7_17.html#more
8ο ΜΕΡΟΣ http://eleftheroiellines.blogspot.gr/2012/01/8.html)

10. ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

10.1 Τύποι Φωτοβολταικών κυττάρων

Υπάρχουν αρκετοί τύποι φωτοβολταικών κυττάρων για την μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, τους οποίους βλεπουμε παρακάτω σε τρεις κατηγορίες. Θα αναλύσουμε στην πορεία τους τύπου με τους οπίους είναι πιο συχνή η χρήση τους για κατασκευή πάνελ:

Κύτταρα λεπτού υμενίου (Thin Film)

• Αρσενικούχου Γάλλιου (GaAs)
• Άμορφου Πυριτίου (a-Si)
• Δισεληνοϊνδιούχου χαλκού (CIGS)
• Τελουριούχου Kαδμίου (CdTe)

Κρυσταλλικά Φωτοβολταϊκά Κύτταρα Πυριτίου

• Ταινία Πυριτίου (Ribbon-Si)
• Μονοκρυσταλλικά (sc-Si)
• Πολυκρυσταλλικά (mc-Si)

Νέες τεχνολογίες

• Νανοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά κύτταρα
• Υβριδικά φωτοβολταϊκά κύτταρα (HIT) 

Άμορφου Πυριτίου

Υπάρχουν βασικά δύο κατηγορίες άμορφα κύτταρα: υψηλής απόδοσης nonsilicon λεπτής ταινία άμορφο, και χαμηλής αποδοτικότητας άμορφο πυρίτιο. Και τα δύο είδη άμορφων κύτταρων έχουν κατασκευαστεί με τη χρήση φυσικής ατμών, όπου χημικά ή ηλεκτροχημικά εξατμίζονται.
Οι ενώσεις αυτές συνήθως συγκαταλέγονται στις χαμηλού κόστους υποστρώματα όπως το γυαλί, ο ανοξείδωτος χάλυβας, ή ένα πολυμερές.
Χαμηλής απόδοσης άμορφου πυρίτιου κύτταρα χρησιμοποιούνται γενικά για χαμηλού κόστους πάνελ και χαμηλής ισχύος ανάγκες. Δεν συνιστάται για σοβαρά δυναμικά συστήματα, η απόδοση της αποτελεσματικότητάς τους ως προς το παρόν κυμαίνεται από 4% έως 8%.
Ένα πάνελ άμορφου πυριτίου δεν είναι τόσο αναποτελεσματικό όσο ακούγεται, παράγουν περισσότερη ισχύ σε περιοχές με συνεφιά σε σχέση με τα κρυσταλικά. Ανταποκρίνεται περισσότερο στις μπλε ακτίνες του ηλιακού φάσματος φωτός που κατέχει δεσπόζουσα θέση υπό τις συνθήκες αυτές. Αν ζείτε σε μια περιοχή με πολύ συνεφιασμένο καιρό, μπορεί να θέλετε να χρησιμοποιήσετε άμορφο πυρίτιο.
Γενικά, υπό το φως όπου καλύπτεται από σύνεφα, άμορφου πυρίτιου πάνελ είναι πιο αποτελεσματικά,
αλλά απαιτούν περίπου διπλάσιο χώρο για να παράγουν την ίδια απόδοση, όπως το πυρίτιο κρυσταλλικών κυττάρων.
Αμορφου πυρυτίου πάνελ είναι λιγότερο δαπανηρά για την κατασκευή, και έτσι είναι πιο προσίτα στον καταναλωτή.
Οι περισσότεροι εγκαταστάτες ηλιακών συστημάτωνδεν θα συστήσουν πάνελ άμορφου πυριτίου για ένα σπίτι, αλλά συνιστάται για εγκατάσταση εμπορικών κτιρίων, όπου η εμφάνιση του άμορφου πάνελ σε ποικιλία και για την αρχιτεκτονική αισθητική θα εγκατασταθούν άφθονα στην πρόσοψη και στην οροφή. Η έννοια αυτή είναι σήμερα ονομάζεται BIPV .

Εύκαμπτα ηλιακά κύτταρα

Βασίζονται στο άμορφο πιρύτιο ευέλικτη κατασκευής και είναι ενδιαφέρον λόγο του ότι μπορούμε να τα τοποθετήσουμε σε Σακίδια και είδη ένδυσης όπως μπλούζες ή καπέλα. Είναι βολικό για την ειδική εφαρμογή όπως το πρότυπο κτίριο, αεροπλάνα τρένα, πηδαλιουχούμενα, μπαλόνια, ρομποτική και γενικά όπου χρειάζεται ευελιξία για την τοποθέτηση τους σε καμπύλωτές επιφάνειες. Αυτά είναι διαθέσιμα και στις δύο χαμηλής αποδοτικότητας πυριτίου, υψηλής απόδοσης, ή thin film .

Kατασκευή Κρυσταλλικών κύτταρων

Υπάρχουιακά κύτταρα παράγονται κυρίως από τη Siemens. Κατά τη διαδικασία παραγωγής της Siemens ,trichlorosilane , τροφοδοτείται με υδρογόνο σε μια αίθουσα στην οποία λεπτές βέργες πυριτίου θερμαίνονται σε πάνω από 1000 ° C . Η διαδικασία αυτή παράγει πολυκρυσταλλικές ράβδους.
Κατά τη διαδικασία Czochralskie , κομμάτια πυρίτιου θερμαίνονται σε πάνω από 1000 °C και σε σπόρους κρυστάλλων τοποθετείται σε τήγμα ι αργά ενώ εναλλάσσονται. Το πυρίτιο
ενώνεται και δημιουργεί ένα ενιαίο κρύσταλλο. Αυτό παράγει μία μονοκρυσταλλική ράβδος.
Σε κάθε διαδικασία, μετά από το σχηματισμό, πρέπει να κοπούν σε κομάτια και να χαραχθεί ένας αρνητικός κόμβος. Στη συνέχεια, στο μέτωπο των ηλεκτροδίων να εφαρμοσθούν επαφές. Τέλος, εφαρμόζεται μια αντιανακλαστική επίστρωση.
Θα επικεντρωθούμε στη χρήση των πολυκρυσταλλικών και μονοκρυσταλλικών ηλιακών κύτταρών για την κατασκευή ηλιακών πάνελ, επειδή είναι εύκολο να μεταχειρηστούν, είναι πιο εύκολα διαθέσιμα στη δευτερογενή αγορά, και παρέχουν μια καλή απόδοση ισχύος ανάλογα με το κόστος τους.

Μονοκρυσταλλικά, Πολυκρυσταλλικά και Υβριδικά κυττάρα

Πολυκρυσταλλικά και μονοκρυσταλλικά κύτταρα γενικά έχουν βαθμό απόδοσης της τάξης του 8% και
15% αντίστοιχα. Από αυτούς τους δύο τύπους κυττάρων πυριτίου, τα μονοκρυσταλλικά κυττάρα έχουν μεγαλύτερη απόδοση από ένα πολυκρυσταλικό. Τα πολυκρυσταλικά κυττάρα είναι επίσης
ακριβότερα για την παρασκευή.

Με ένα από αυτά τα είδη κυττάρων είναι ιδανικά για την κατασκευή ηλιακού πάνελ, λόγω του ότι είναι πιο αποδοτικά, δεδομένου του όγκου.
Και οι δύο τυποι κυττάρων βρίσκονται σε διάφορα για μεγέθη και σχήματα. Τα βασικά σχήματα είναι στρογγυλά, τετράγωνα και ορθογώνια.

 

Υβριδικά Φωτοβολταϊκά Κύταρα

Υπάρχουν πολλές μεθόδοι κατασκευής ενός υβριδικού κυττάρου. Ο πιο γνωστός αποτελείται από μία στρώση άμορφου πυριτίου, μία στρώση μονοκρυσταλικού πυριτίου και ξανά μία στρώση άμορφου πυριτίου, τα οποία διατίθενται από τη Sanyo. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτών των κυττάρων είναι ο υψηλός βαθμός απόδοσης του κυττάρου, που φτάνει σε απόδοση στο 19.7%. Αυτό σημαίνει ότι σε μικρότερη επιφάνεια, έχουμε μεγαλήτερη απόδοση. Αλλα πλεονεκτήματα των υβριδικών φωτοβολταικών κυττάρων, είναι ότι δεν έχουν λιγότερες απώλειες σε υψηλές θερμοκρασίες σε σχέση με άλλους τύπους κυττάρων.

Νέα κύττάρα έναντι παλαιού τύπου κυττάρων

Η δομή των φωτοβολταϊκών κυττάρων έχει αλλάξει με τον καιρό. Έχουν γίνει λεπτότερες, που καθιστά λιγότερο δαπανηρή για τον κατασκευαστή. Τα κύτταρα είναι τώρα ευκολότερα και λιγότερο δαπανηρά για κατασκευή, αλλά είναι πολύ πιο ευάλωτη και ευαίσθητα από τα μεγάλα κύτταρα,
και απαιτεί πολύ μεγαλύτερη προσοχή στο χειρισμό και τη συγκόλληση.
Οι επαφές καθίστανται επίσης όλο και πιο λεπτές.
Τα μεγάλα κύτταρα, συνήθως, έχουν βαριάς κολλήσεως επαφές στην μπροστινή πλευρά των, και στο πίσω μέρος συνήθως καλύπτονται πλήρως με τις κολλήσεις.

10.2 Σύνδεση φωτοβολταικών κυττάρων v1.0

Η κατασκευή φωτοβολταϊκού πάνελ είναι πολύ απλή. Υπάρχουν όμως κάποιες λεπτομέριες οι οποίες παίζουν σημαντικό ρόλο στην ποιότητα κατασκευής, την απόδοση του φωτοβολταικόυ πάνελ και στο όριο ζωής .Αυτό εξαρτάται από την ποιότητα των υλικών που θα χρησιμοποιήσουμε. τα οποία θα πρέπει να είναι υψήλής ποιότητας, να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες,  να μην είναι ευάλωτα στην υγρασία.

Πρωταγωνιστικό ρόλο παίζουν τα φωτοβολταικά κύτταρα τα οποία θα χρησιμοποιήσουμε.

Θα πρέπει να είναι καλής ποιότητας σε άριστη κατάσταση.  όσο αναφορά την καθαρότητα της επιφάνιάς τους, δηλαδή να μη φέρουν στίγματα. Αν έχουν μικρά σπασίματα στις άκρες ή μία σπασμένη γωνία με επιφάνεια έως και 1cm² οι απώλειες είναι  μηδαμινές. Οσο αναφορά τον τύπο εξαρτάται από τις απαιτήσεις που έχουμε, τις καιρικές συνθήκες, οι οποίες επικρατούν στην περιοχή μας κατά την διάρκεια του έτους. 

Συνήθως, για την κατασκευή πάνελ χρησιμοποιούνται, μονοκρυσταλικά ή πολυκρυσταλικά φωτοβολταικά κύτταρα. Αυτό επειδή οι δύο τύποι βρίσκονται ευκολότερα στη αγορά ,αλλά συγχρόνως έχουν καλύτερη απόδοση σε σχέση με άλλους τύπους κυττάρων, όπως άμορφου πυριτίου. 

Όπως έχουμε αναφερθεί σε προηγούμενη σελίδα, πριν από ολα θα πρέπει να έχουμε ελένξει τα κύτταρα όσο αναφορά την απόδοσή τους σε συνθήκες ΑΜ1, ούτως ώστε αν κάποιο δεν τηρεί τις προδιαγραφές τις οποίες έχουμε στόχο να αποριφθεί, διότι θα ρίξει την απόδοση των υπολοίπων. 

Ο θετικός πόλος των κυττάρων βρισκεται στο πίσω μέρος και ο αρνητικός  μπροστά. 

Συνεχίζουμε κόβωντας Tab wire (είναι σαν πλακέ μολόκλωνο καλώδιο επάργυρο) στο επιθυμητό μήκος. Το μήκος εξαρτάται από το μήκος του διαδρόμου στον αρνητικό πόλο του κελιού( μπροστινή όψη). Αν το μήκος του διαδρόμου είναι 8 εκατοστά, τότε τα tab wire κόβονται 16 εκατοστά έκαστως,.Δηλαδή στο διπλάσιο μήκος από αυτό του διαδρόμου του κυττάρου.Επίσης μπορόύμε να λιγήσουμε σαν Λ τα tab wire ακριβώς μετά το κύτταρο, ούτως ώστε να μπορούμε να κολήσουμε άνετα στο πίσω μέρος του επόμενου, να μην ασκούνται πιέσεις και να βρίσκονται όλα τα στοιχεία στη ίδια γωνία κάθετα με τον ήλιο.

Το επόμενο βήμα μας είναι να κολήσουμε τα tab wire, τα οποία έχουμε πρώτα κόψει στο διπλάσιο μήκος ,από αυτό του διαδρόμου  που θα κόλλήσουμε πάνω στο φωτοβολταϊκό κύτταρο. Θα πρέπει να διαθέτουμε rosin flux τύπου RMA . Το rosin flux χρησιμοποιέιται όπως η πάστα κόλησης ή αλλιώς σολντερίνη. Βρίσκεται σε  δύο μορφές, σαν υγρό με κολλώδης αίσθηση όταν στεγνώσει και σαν πάστα. Απωτελείται από οργανικά θλικά κυρίως και δεν έχει μεγάλο βαθμό διάβρωσης όπως η σολντερίνη.
Προσοχή δεν χρησιμοποιούμε ποτε σολντερίνη σε φωτοβολταικά κύτταρα, διότι καταστρέφει τα στοιχεία επίσης δεν βοηθάει στην κόληση.
Σε καθαρές επιφάνειες και φορόντας χειρουργικά γάντια θα συνεχίσουμε την κόληση.
Απλώνουμε μία μικρή ποσοτητα rosin flux στον διάδρομο του κυττάρου, προσέχοντας να μην λερώσουμε την υπόλοιπη επιφάνεια. Χρησιμοποιούμε κολητήρι με θερμοκρασία 390-420 βαθμούς κελσίου ( για στοιχεία πάχους 0,19mm -0,30mm ), με μύτη καδμίου η οποία πάντα θα πρέπει να είναι καθαρή. Λοιώνουμε μία μικρή ποσότητα silver solder lead free και ενώ εφάπτεται το tab wire στο διάδρομο του κελιού, πατάμε τη μύτη στην άκρη για 3-5 δεπτερόλεπτα. Στη συνέχεια προχοράμε αργά προς την άλλη άκρη. Θα πρέπει να κολάμε με τέτοιο τρόπο, ούτως ώστε η κόληση να απλώνεται ομοιόμορφα , σταθερά σε όλο το μήκος.

Συνεχίζουμε με τον ίδιο τρόπο σε όλα τα φωτοβολταικά κύτταρα.

Αφού έχουμε ολοκληρώσει τις κολήσεις στο μπροστινό μέρος των φωτοβολταικών κυττάρων, τοποθετούμε τα στοιχεία σε ένα δοχείο με απιονισμένο νερό, σε θερμοκρασία 60 βαθμών κελσίου, για 2 λεπτά περίπου. .
Αφού έχουν στεγνώσει τα φωτοβολταικά κύτταρα , τοποθετούμε ένα φωτοβολταικό κύτταρο ανάποδα και δίπλα ακριβώς από τη μεριά που προεξέχουν τα tab wire, ένα άλλο, επίσης ανάποδα. Απλώνουμε μία μικρή ποσότητα rosin flux στα σημεία των φωτοβολταικών κυττάρων που θα κολήσουμε.  Κολάμε τα tab wire του πρώτου στην πίσω πλευρά του δέυτερου. Συνεχίζουμε με το δεύτερου στο τρίτο, το τρίτο στο τέταρτο και ούτω κάθε 'ξής. Θα πρέπει να προσέξουμε τις αποστάσεις των κελίων να έιναι οι ίδιες (προτεινόμενες αποστάσεις μεταξύ των κυττάρων 5mm , μεταξύ των σειρών 8mm, εκτός αν για στοίχηση χρησιμοποιούμε σταυρούς τοποθέτησης πλακιδίων. Βλέπε τέλος της σελίδας Μέρος 2ο).

Αν θέλουμε μπορούμε να αλοίψουμε με πινέλο το πίσω μέρος των κελιών με σιλικόνη, για προστασία των φωτοβολταικών κυττάρων

Φτίαχνουμε δύο ή τέσερεις σειρές ανάλογα με την απόδοση (volt) που επιθυμούμε να έχει το πάνελ.
Παράδειγμα:
Για 17 volt (peak 20volt ) θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε 34 φωτοβολταικά στοιχεία, ( 0,5 volt το κάθε ένα ) οπότε πρέπει να φτιάξουμε δυο σειρές με 17 φωτοβολταικά στοιχεία η κάθε μία.
Για 18 volt ( peak 22volt ) θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε 36 στοιχεία (0,5 volt το κάθε ένα ). Έτσι μπορούμε να φτιάξουμε, 4εις σειρές με 9 φωτοβολταικά στοιχεία η κάθε μία ή 2 σειρές με 18 στοιχεία η κάθε μία.
Ενώ έχουμε τις σειρές των φωτοβολταικών κυττάρων ανάποδα στοιχισμένες μεταξύ τους, προσθέτουμε στην πίσω πλευρά κάθε κελιού μία μικρή ποσότητα σιλικόνης. Τοποθετούμε πάνω τους plexi glass ή άλλο υλικό με την ίδια σκληρότητα, ηλεκτρική μόνωση και να μην είναι ευάλωτο στην υγρασία, σε διαστάσεις όσο η πλάτη του φωτοβολταικού πάνελ, την οποιά έχουμε υπολογίσει.
Αντί plexy glass μπορούμε στην πλάτη του πλαισίου (με κολημένες τις πλευρικές ράβδους ανύψωσης ενώ έχουν γίνει όλες οι τρύπες) την οποία έχουμε υπολογίσει, να κολήσουμε με σιλικόνη ειδική γάζα μόνωσης και έπειττα  κολάμε ένα πλαστικό διαφανές φύλο.(είναι όπως οι διαφάνιες του εκτυπωτή). Εδώ θα πρέπει να προσέξουμε τον τρόπο με τον οποίο θα τοποθετήσουμε την πλάτη για να κολήσουν οι σειρές των φωτοβολταικών κυττάρων, ούτως ώστε να έχουμε τις επιθυμητές αποστάσεις απο τα άκρα. Επίσης θα πρέπει να έχουμε κάνει τις τρύπες στα άκρα του πλαισίου και αυτές που περνάνε τα bus wire εξωτερικά του πλαισίου, ούτως ώστε να μην υπάρξει κάποιο ατύχημα με αποτέλεσμα την κατασροφή κάποιου στοιχείου.(βλέπε Μέρος 2ο )

Στη συνέχεια αφού έχει στεγνώσει η σιλικόνη, γυρνάμε προσεκτικά το plexi glass, κολάμε τις σειρές των φωτοβολταικών κυττάρων σε σειρά, με bus wire, όπως στη φωτογραφία παρακάτω. Η πάνω πλευρά των κυττάρων είναι ο αρνητικός πόλος.

10.3 Κατασκευή πλαισίου φωτοβολταϊκού πάνελ και ολοκλήρωση κατασκευής v1.0

Η κατασκευη του πλαίσιου που θα φιλοξενήσει τα συνδεδεμένα φωτοβολταικά κύτταρα, θα πρέπει να είναι στιβαρή και άκαμπτη. Ανάλογα με το μέγεθος του πλαισίου θα πρέπει να επιλέξουμε και το πάχος των υλικών που θα χρησιμοπποιήσουμε.

Το υλικό που χρησιμοποιείται είναι το αλουμίνιο λόγω του ότι αποβάλει πολύ γρήγορα τις υψηλές θερμοκρασίες και επίσης είναι ανθεκτικό στο χρόνο. Θα αναλύσουμε την κατασκευή δίνοντας ένα παράδειγμα βάση 36 φωτοβολταικών κυττάρων με διαστάσεις 80mm x 150mm. 

Τα στρώματα υλικών κατά σειρά είναι τα παρακάτω:
Πλάτη - Ειδική γάζα - λεπτο φύλο πλαστικού - λάμες ανύψωσης , ανυψωτήρες σιλικόνης,φωτοβολταικά κύτταρα- pexi glass - λάμες συγκράτησης ή προστατευτικά σχήματος ''Π'' αλουμινίου.

Θα αντιστοιχοίσουμε τις διαστάσεις όπως παρακάτω:

Το πάχος του αλουμινίου που θα χρησιμοποιήσουμε για την πλάτη θα είναι 3mm.
D=150mm
C=80mm
E=65mm
F=50mm

Α=( 9xC) + [8(κενά μεταξύ των κυττάρων) x 5mm(προτεινώμενη απόσταση μεταξύ των κυττάρων)] + 2E 
A=(9x80)+(8x5)+130= 720 + 40+130 =890mm 

B=(4xD)+(8mm(προτεινώμενη απόσταση μεταξύ των σειρών) x 3(κενά μεταξύ των σειρών) + 2F
Β=(4x150)+(8x3)+200=600+24+100=724mm

Οπότε η '' πλάτη'' του πλαισίου και το plexi glass έχουν διαστάσεις 
890mm x 724mm 
Οι λάμες ανύψωσης, στις πλευρές μήκους θα έχουν διαστάσεις
30mm x 884mm (890mm - 6mm) με πάχος 4mm άν χρησιμοποιούμε ειδική γάζα και πλαστικό διαφανές φύλλο, ειδάλος 4mm+το πάχος του υλικού που χρησιμοποιούμε. 
Οι λάμες ανύψωσης, στις πλευρές πλάτους θα έχουν διαστάσεις
30mm x 724mm με πάχος 3mm
Οι λάμες συγκράτησης στις πλευρές μήκους θα έχουν διαστάσεις
30mm x 884mm με πάχος 3mm
Οι λάμες συγκράτησης στις πλευρές πλάτους θα έχουν διαστάσεις
30mm x 718mm(724mm-6mm) με πάχος 3mm

Οι λάμες ανύψωσης πλάτους και μήκους, με τις λάμες συκράτησης, έχουν διαφορετικό μήκος για τα τοποθετηθούν ''σταυρωτά'', με ενδιάμεσα το plexi glass, ούτως ώστε να ''δέσει'' το πλαίσιο στις άκρες. 
Πρέπει να τονίσουμε ότι οι όλες οι τρύπες στο πλαίσιο θα πρέπει να έχουν γίνει πριν τοποθετηθούν τα φωτοβολταικά κύτταρα. Οι τρύπες για να είναι όλες στο ίδιο σημείο, μπορούμε να τοποθετήσουμε όλα τα υλικά αντίστοιχα στη θέση τους(πλάτη, λάμες ανύψωσης, plexi glass, λάμες συγκράτησης, και προστατευτικά (Π), να τα πιάσουμε με σφυκτήρες και να κάνουμε στη συνέχεια τις τρύπες.Επίσης οι σειρές να έχουν δοκιμαστεί αν λειτουργούν σωστά γιατί όταν κλείσουμε το panel είναι δύσκολο να γίνει διόρθωση. Επίσης Θα πρέπει οι σειρές φωτοβολταικών κυττάρων να έχουν αντίθετους πόλους η μία δίπλα στην άλλη για να κοληθούν οι σειρές ηλεκτρικά εν σειρά στις άκρες. 

Ενώ έχουμε τις σειρές των φωτοβολταικών κυττάρων ανάποδα και στοιχισμένες μεταξύ τους, προσθέτουμε στην πίσω πλευρά κάθε κελιού μία μικρή ποσότητα σιλικόνης. Τοποθετούμε πάνω τους plexi glass ή άλλο υλικό με την ίδια σκληρότητα, ηλεκτρική μόνωση και να μην είναι ευάλωτο στην υγρασία, με διαστάσεις όσο η πλάτη του φωτοβολταικού πάνελ, την οποιά έχουμε υπολογίσει. 
Αντί plexy glass μπορούμε στην πλάτη του πλαισίου (με κολημένες τις πλευρικές ράβδους ανύψωσης και ενώ έχουν γίνει όλες οι τρύπες) την οποία έχουμε υπολογίσει, να κολήσουμε με σιλικόνη ειδική γάζα και απο πάνω κολάμε ένα πλαστικό διαφανές φύλο.(είναι όπως οι διαφάνιες του εκτυπωτή). Εδώ θα πρέπει να προσέξουμε τον τρόπο με τον οποίο θα τοποθετήσουμε την πλάτη για να κολήσουν οι σειρές των φωτοβολταικών κυττάρων, ούτως ώστε να έχουμε τις επιθυμητές αποστάσεις απο τα άκρα και να είναι στοιχισμένες μεταξύ τους. Επίσης θα πρέπει να έχουμε κάνει τις τρύπες στα άκρα και αυτές που περνάνε τα bus wire εξωτερικά του πλαισίου, ούτως ώστε να μην υπάρξει κάποιο ατύχημα με αποτέλεσμα την κατασροφή κάποιου στοιχείου.

Στο τέλος της σελίδας υπάρχει και ο δεύτερος τρόπος τοποθέτησης των φωτοβολταικών κυττάρων στην πλάτη του Πάνελ. 



Στη συνέχεια περνάμε τα bus wire των άκρων + και - μέσα από τις τρύπες τις πλάτης στο πίσω μέρος.
Το + προέρχεται από την πίσω πλευρά των κυττάρων και το - απο την μπροστινή πλευρά. 



Θα πρέπει τα bus wire μερικά εκατοστα πριν τις τρύπες και 3 εκατοστά μετά, να είναι μονωμένα με θερμοσυστελώμενο σωλήνα.



Κολλάμε τους ανυψωτήρες σιλικόνης, οι οποίοι έχουν ύψος όσο οι πλευρικές λάμες ανύψωσης, (στη συγκεκριμένη περίπτωση 4mm ) στα κενά μεταξύ των σειρών.

Έπειτα τοποθετούμε ένα λεπτό στρώμα σιλικόνης στις πλευρικές λάμες ανύψωσης και στο πάνω μέρος των ανυψωτήρων σιλικόνης και τοποθετούμε πάνω το plexi glass αφού πριν έχουμε κανει τις τρύπες στα πλάγια του plexi glass για να περάσουν οι βίδες στο τέλος. 



Αμέσως μετά τοποθετούμε τις λάμες συγκράτησης, αφού έχουμε κάνει τις τρύπες, αλοίφουμε με σιλικόνη τις βίδες, τις περνάμε στις τρύπες και σφίγκουμε τα παξιμάδια.
Αντί τις λάμες συγκράτησης μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε στις πλευρές προστατευτικά Π, όπως στη φωτογραφία παρακάτω. Στη μία πλευρά εσωτερικά τοποθετούμε ταινία αφρώδους υλικού, η οπία θα τοποθετηθεί από την πλευρά που είναι το plexi glass (αφού έχουμε κάνει τις τρύπες).Βάζουμε σιλικόνη εσωτερικά το τοθετούμε να εφαρμώσει σωστά. Περνάμε τις βίδες και σφίγκουμε ούτως ώστε να να δέσουν όλα τα στρωματα των υλικών μαζί.



Στη συνέχεια αφόυ έχει στεγνώσει η σιλικόνη γυρνάμε προσεκτικά το πάνελ ανάποδα και προετοιμαζόμαστε για την τοποθέτηση του κουτιού σύνδεσης.
Πάνω στις τρυπες σύνδεσης τοποθετούμε ένα ηλεκτρολογικό κουτί εξωτερικου τύπου. Περνάμε τα τελικά bus wire μέσα στο κουτί και κολάμε το κουτί πάνω στην πλάτη. Μέσα στο κουτί κολάμε μία κλέμα με δύο πόλους, όπου θα γίνει η σύνδεση του θετικού και του αρνητικού πόλου. Κλεινουμε τις τρύπες εξαγωγής των bus wire με σιλικόνη, συνδέουμε τα bus wire στην κλέμα και σημειώνουμε τον θετικό και τον αρνητικό πόλο. Έπειτα τρυπάμε το κουτί για το καλώδιο που θα συνδέεται εξωτερικά με τις συσκευές. Θα πρέπει να προσέξουμε στο τρύπημα ούτως ώστε όταν κλείνουμε το κουτί να μην υπάρχει τρόπος να περάσει υγρασία εσωτερικά.

Η δομή του φωτοβολταικόύ πάνελ είναι όπως στη φωτογραφία παρακάτω:



Εδώ έχουμε τελειώσει την κατασκευή. Το πάνελ μας είναι έτοιμο πλέον να μας δώσει απεριόριστη ενέργεια από τον ήλιο.

Τρόπος 2ος τοποθέτησης φωτοβολταικών κυττάρων στην πλάτη του Πάνελ

Σε δική μου κατασκευή κόλησα μπροστά τα tab wire , έφτιαξα ένα πάγκο με διαστάσεις όσο η πλάτη του πάνελ, με κολημένους σταυρούς τοποθέτησης πλακιδίων απόστασης 2 mm , στις διαστάσεις των κυττάρων. Τοποθέτησα τα κύτταρα ανάμεσα στους σταυρούς ανάποδα και κόλησα μετά το ένα με το άλλο στις πίσω πλευρές. Στη συνέχεια κόλησα τις σειρές φωτοβολταικών κυττάρων ηλεκτρικά εν σειρά, με bus wire και τους πόλους θετικό αρνητικό εν αναμονή, με όσο μήκος χρειάζεται για να περάσει από τις τρύπες, στην πίσω πλευρά του πάνελ. Έπειτα έβαλα σιλικόνη πολυερεθάνης στην πίσω πλευρά των κυττάρων και όπως είναι στοιχισμένα τα κελία ανάμεσα στους σταυρούς τοποθέτησα την πλάτη του πάνελ απο την πλευρά που έχει γίνει η μόνωση. Για ανυψωτήρες χρησιμοποίησα σταυρούς ανάμεσα στα κύτταρα. Αν στηρίξουμε τα κύτταρα με αυτόν τον τρόπο, θα πρέπει οι λάμες ανύψωσης να έχουν ύψος όσο οι σταυροί τοποθέτησης πλακιδίων +1mm. Αυτός ο τρόπος τοποθέτησης είναι πολύ αποτελεσματικός επειδή όταν τοποθετούμε την πλάτη του πάνελ δεν ασκείται πίεση στα κύτταρα λόγω του ότι την κρατάνε οι ''σταυροί'', αλλά θέλει προσοχή όταν σηκώνουμε τη πλάτη. Πρέπει να σηκωθεί κάθετα γιατί αν την σηκώσουμε από την μία πλευρά μόνο, υπάρχει πιθανότητα να σπάσει κάποιο στοιχείο. 



Όπως βλέπετε στις φωτογραφίες τα tab wire του πρώτου κυττάρου τα κολλάμε στο πίσω μέρος του δεύτερου και ούτω καθ' εξής.

10.4 Πως να κόψουμε ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο σε δύο μέρη. Κατασκευή Φωτοβολταικού Πάνελ 40Watt

Αρκετές φορές θα θέλαμε να κόψουμε φωτοβολτικά κύτταρα για την κατασκευή φωτοβολταϊκών μικρότερων πάνελ.

Μετά από προσπάθειες ο καλύτερος τρόπος ήταν καθαρή επιφάνεια, ένα κομμάτι τζάμι 3mm και ένα μικρό δοκιμαστικό κατσαβίδι. Η κοπή δεν είναι τέλεια αλλά μας έδωσε καλά αποτελέσματα. Η κοπή είναι πραγματικά δύσκολη και θέλει αρκετή προσοχή για να μην καταστρέψουμε τις φωτοβολταϊκές κυψέλες.

Θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι όταν κόβουμε φωτοβολταικά κύτταρα τα Volt της Φωτοβολταικής κυψέλης παραμένουν τα ίδια. Αυτό που αλάζει είναι η ένταση δηλαδή τα Amper, ανάλογα με το μέγεθος που κόβουμε.

Επίσης οι διαστάσεις των κυψελών θα πρέπει να είναι οι ίδιες και τα κύτταρα δοκιμασμένα όπως αναγράφουμε στις σελίδες μας σε όλες μας τις κατασκευές. Δείτε εδώ.

---

---

Γυρνάμε το φωτοβολταϊκό κύτταρο ανάποδα (πίσω πλευρά - θετικός πόλος - πλευρά πίσω από αυτή που βλέπει τον ήλιο )  με θέση κοπής καθετα προς τους διαδρόμους, και τοποθετούμε το τζάμι ακριβώς στη μέση του φωτοβολταϊκού κυττάρου.

---

---

Μπορούμε στο τζάμι να σχηματίσουμε μία γραμή με απόσταση το μιισό της διάστασης του φωτοβολταϊκού κυττάρου που θέλουμε να κόψουμε για να μην μετράμε κάθε φορά.

Με το ένα χέρι πιέζουμε το τζάμι προς τα κάτω και με το άλλο πιέζουμε με το κατσαβίδι έως ακούσουμε ''κρακ'' ακριβώς στη γραμή που σχηματίζει το τζάμι πάνω στο φωτοβολταϊκό  κύτταρο. ''Κόβουμε πρώτα από τις άκρες περίπου 2,5 εκατοστά και μετά στην μέση. Επίσης η κάθε κοπή θα πρέπει να είναι ακριβώς δίπλα με την προηγούμενη και τη επόμενη.

---

---

Αφού έχουμε τελειώσει το ''κοψιμο'' τοποθετουμε το κατσαβίδι κάτω από το φωτοβολταϊκό κύτταρο και ανασυκώνουμε ελαφρά σε όλη  την πλευρά του  τμηματικά , έως νοιώσουμε ότι είναι αρκετό. Αν χρειαστεί πατάμε ελαφρά το φωτοβολταικό κύτταρο προς τα κάτω και ανασηκώνουμε ξανά.

---

---

Τα φωτοβολταϊκά μας κύτταρά μας είναι έτοιμα πλέον για κατασευή.

---

---

Και μία φώτο κατασκευής πάνελ από τα συγκεκριμένα φωτοβολταϊκά κύτταρα.

Το τελικό αποτέλεσμα ήταν 18,6 volt 2.26 Amper.

---

10.5 Οικονομικό Φωτοβολταϊκό Πάνελ 60w

Μια εύκολη κατασκευή φωτοβολταϊκού πάνελ όπου με κατάλληλα, αξιόπιστα και

οικονομικά   υλικά μπορύμε εύκολα να κατασκευάσουμε φωτοβολταϊκά πάνελ

με χαμηλό κόστος.

Σε αυτήν την κατασκευή θα χρησιμοποιήσουμε διαφανές πολυμερές υλικό για να

σταθεροποιηθούν τα φωτοβολταΙκά κύταρα πάνω στο τζάμι του φωτοβολταϊκού πάνελ.

Παρακάτω βλέπετε τα υλικά του πλαισίου όπου αποτελείται από:

* Τζάμι 3mm
* Πιχάκι αλουμινίου το οποίο χρησιμοποιείται σε κατασκευές με διπλό τζάμι,

μαζί με την ταινία διπλής όψεως
* Πολυκαρμπονικό πλαστικό 10mm
* Γαλβανισμένη δοκός η οποία χρησιμοποιείται σε κατασκευές γυψοσανίδων.
* Σιλικόνη υψηλής ελαστικότητας.
* Κουτί διασύνδεσης μαζί με την κλέμα

Κολάμε τα κύτταρά μας εν σειρά όπως και τις πρηγούμενες κατασκευες μας (Δείτε εδώ ή εδώ).

Αφού κολήσουμε τα φωτοβολταϊκά κύτταρα σε σειρές τις συνδέουμε

και κολάμε επίσης τα bus wire θετικό και αρνητικό πόλο του πάνελ. Καλό θα είναι

να κολήσουμε τα bus wire εξόδου με σιλικόνη πάνω στο τζάμι.

Αφού στοιχίσουμε τις σειρές των φωτοβολταϊκών κυττάρων, περιχύνουμε

το πολυμερές υλικό ανάμεσα στα φωτοβολταϊκά κύτταρα. Το πάνελ

θα πρέπει να είναι αλφαδιασμένογια να μην μαζευτεί το υγρό στην μία πλευρά αλλά να

απλώσει στα σημεία τα οποία έχουμε περιλούσει.

Αφήνουμε το πολυμερές υλικό να στεγνώσει σύμφωνα με τις οδηγείες του κατασκευαστή.

Κάνουμε τις τρύπες στο πολυκαρμπονικό και στο κουτί διασύνδεσης του φωτοβολταϊκού

πάνελ. Αφού κολήσουμε με σιλικόνη και στερεώσουμε το κουτί διασύνδεσης, περνάμε

τα bus wire από τις τρύπες και κολάμε το πολυκαρμπονικό, όπου είναι η πλάτη του

φωτοβολταϊκού μας πάνελ, με το πιχάκι περιμετρικά μέσω της ταινίας διπλής ώψεως.

Στη συνέχεια γεμίζουμε με σιλικόνη τις πλευρές του φωτοβολταϊκού πάνελ και

αφήνουμε να στεγνώσει.

Έπειτα λυγίζουμε την γαλβανισμένη δοκό ανάλογα τις πλευρές του φωτοβολταϊκού

πάνελ και την κολάμε περιμετρικά μπρος και πίσω με σιλικόνη. Αφήνουμε να στεγώσει

η σιλίκόνη και τέλος γεμίζουμε τις οπές όπου έχουμε περάσει εξωτερικά τα bus wire.

Το φωτοβολταϊκό μας πάνελ είναι πλέον έτοιμο προς λειτουργία απλα οικονομικά και εύκολα.

Δεν προτείνεται να κοληθούν τα κύτταρα στο πολυκαρμπονικό. Λόγο θερμοκρασίας

θα λυγίσει με αποτέλεσμα την καταστροφή των κυττάρων. Σε αυτήν την περίπτωση

χρησιμοποιείστε φύλλο αλουμινίου το οποίο θα τοποθετηθεί εσωτερικά στα πιχάκια

αλουμινίου και θα κολληθεί και στο τζάμι εμπρόσθια.

(ΤΟ ΑΦΙΕΡΩΜΑ ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ ΤΙΣ ΕΠΟΜΕΝΕΣ ΗΜΕΡΕΣ ...)

ΠΗΓΗ: http://www.earthpower.gr/home.html