COMMENT SOUDER LES CELLULES SOLAIRES POUR CONSTRUIRE UN PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE À BAS COÛT ET DE QUALITÉ
L'utilisation de l'énergie solaire n'a pas été développée parce que l'industrie pétrolière ne possède pas le soleil
Ralph Nader
Quelques informations qui, je l'espère, vous seront utiles pour construire un panneau photovoltaïque :
Le photovoltaïque est une technologie qui permet de transformer directement la lumière solaire en énergie électrique, en exploitant l'effet photovoltaïque.
Ce phénomène repose sur la propriété de certains matériaux semi-conducteurs, traités de manière appropriée (dont le silicium, un élément très répandu dans la nature), de générer directement de l'énergie électrique lorsqu'ils sont exposés à la radiation solaire, sans utiliser de combustible.
Le dispositif le plus élémentaire capable de réaliser cette conversion est la cellule photovoltaïque, qui peut produire environ 1/1,5 Watt de puissance lorsqu'elle est exposée à une radiation de 1000 W/m² (conditions standard d'irradiation).
Une cellule solaire, également appelée cellule photovoltaïque, est un dispositif qui convertit l'énergie lumineuse en énergie électrique.
Parfois, le terme cellule solaire est utilisé pour désigner des dispositifs qui capturent l'énergie solaire, tandis que le terme cellule photovoltaïque est utilisé lorsque la source lumineuse n'est pas spécifiée.
La cellule solaire, utilisée pour produire de l'énergie, a un rendement compris entre 13 et 22 %.
En général, les cellules, fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs comme le silicium, qui est largement utilisé dans ce domaine, ont une épaisseur de 0,25 mm et une forme carrée de 125 x 125 mm (5"x5") ou 156 x 156 mm (6"x6").
FONCTIONNEMENT
Lorsque la cellule est exposée à la lumière, si des impuretés sont introduites dans la structure cristalline du silicium utilisé pour la fabrication des cellules solaires, un champ électrique est créé, qui est ensuite transformé en énergie.
La conversion photovoltaïque est un phénomène physique qui permet de transformer directement l'énergie lumineuse en énergie électrique dans des structures élémentaires, les cellules photovoltaïques.
Ces dispositifs sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs, c'est-à-dire des matériaux qui conduisent le courant électrique et dont la résistivité diminue avec l'augmentation de la température et la présence d'impuretés.
L'effet photovoltaïque consiste en la génération d'une différence de potentiel électrique, grâce à l'intégration d'un flux d'énergie radiante avec la matière.
Dans nos KITS photovoltaïques, que vous trouverez dans la catégorie appropriée du site, vous trouverez deux types de fils pour soudures, le fil TAB et le fil BUS, que vous reconnaîtrez facilement car le premier est plus fin et sera utilisé pour souder les cellules entre elles pour former des chaînes, tandis que le fil BUS sert à relier les chaînes de cellules ensemble.
Un autre composant très important du KIT est le flux ou flux de colophane, qui permet une soudure correcte ; pour les soudures, nous recommandons d'utiliser un fer à souder de 60W/80W à pointe plate, type tournevis fendu (très économique, coûte environ 10,00 €) et nous recommandons de disposer les cellules sur une surface lisse en verre ou d'autres matériaux thermiquement isolants.
Dans les KITS, nous ne fournissons pas le verre et le cadre car ils sont facilement disponibles chez les vitriers ou dans les magasins de bricolage, afin d'éviter d'augmenter les coûts d'expédition qui pèseraient ensuite sur votre économie finale.
La cellule solaire, comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessous, a le pôle négatif sur la partie avant, celle de couleur bleue pour être clair, tandis que le pôle positif est sur la partie arrière ; les bandes que vous voyez au milieu s'appellent des bandes de connexion ou Bus bar et servent à relier les cellules entre elles.
Étant donné que chaque cellule solaire a une tension de 0,55V (0,6V de pic), pour pouvoir construire un panneau qui charge une batterie de 12V, vous aurez besoin d'au moins 30 cellules que vous devrez connecter en série entre elles (le pôle positif d'une cellule va avec le pôle négatif de l'autre) pour obtenir une tension adéquate. Pour construire un panneau solaire, la première chose à faire est justement la soudure des cellules solaires, dans un schéma de type "serpentin" que je vous montre ci-dessous, où nous avons 3 chaînes de 6 cellules solaires connectées en série, donc en considérant 0,55V par cellule, vous aurez un panneau photovoltaïque avec une tension d'environ 10V à un courant de 3,8A si nous prenons par exemple en considération la cellule solaire 3"X6" pouces (76X156 mm) 3BB (3 barres de connexion) de :
Ci-dessous, nous vous présentons quelques données d'exemple sur les mesures de la courbe caractéristique tension-courant d'une cellule solaire vendue dans notre magasin ; nous remercions le Prof. Alessio Piana et ses élèves pour avoir partagé avec nous ce magnifique travail.
SCHEMAS DE CIRCUIT
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Ci-dessous, un autre test de laboratoire sur un panneau solaire déjà assemblé composé du KIT de 36 cellules solaires 1"x3" pouces disponible dans notre magasin en ligne
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Il sera très important de monter les cellules solaires de manière efficace pour garantir une longue durée de vie du panneau, un faible risque de corrosion et de casse. Il existe différentes options pour obtenir un bon résultat, comme par exemple l'encapsulation des cellules à l'intérieur d'une fenêtre à double vitrage ou l'utilisation de résines siliconiques spéciales comme QSIL 216 ou des feuilles d'éthylène-acétate de vinyle (EVA) disponibles dans notre magasin.
Dans la catégorie "vos Projets" du site, vous pouvez également trouver d'autres méthodes plus économiques utilisées par certains de nos clients pour obtenir un bon résultat, en particulier vous pouvez vous référer à l'article rédigé par Alessandro Paglialonga.