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COME SALDARE LE CELLE SOLARI PER COSTRUIRE UN PANNELLO FOTOVOLTAICO A BASSO COSTO DI TUTTO RISPETTO

The use of solar energy has not been opened up because the oil industry does not own the sun

Ralph Nader

Un pò di informazioni che spero ti siano utili per costruire un pannello fotovoltaico:

Il fotovoltaico è una tecnologia che consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica, sfruttando il cosiddetto effetto fotovoltaico.

Questo effetto si basa sulla proprietà che hanno alcuni materiali semiconduttori opportunamente trattati (fra cui il silicio, elemento molto diffuso in natura), di generare direttamente energia elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare, senza l'uso di alcun combustibile.

Il dispositivo più elementare capace di operare tale conversione è la cella fotovoltaica che è in grado di produrre circa 1/1,5 Watt di potenza quando è investita da una radiazione di 1000 W/m2 (condizioni standard di irraggiamento).

Una cella solare, detta anche cella fotovoltaica, è un dispositivo che converte l'energia luminosa in energia elettrica.

A volte il termine cella solare è usato per denominare dispositivi che catturano l'energia solare, mentre il termine cella fotovoltaica è usato quando la sorgente luminosa è di natura non specificata.

La cella solare, usata per produrre energia, ha un'efficienza compresa tra il 13 e il 22%

Di solito le celle, costruite con materiale semiconduttore come il silicio, che è largamente diffuso in questo campo, sono spesse 0,25 mm e hanno una forma quadrata di 125 x 125 mm. (5"x5") o 156 x 156 mm. (6"x6").

FUNZIONAMENTO

Quando la cella è esposta alla luce, se vengono introdotte delle impurità nella struttura cristallina del silicio, usato per la costruzione di celle solari, si crea un campo elettrico che poi viene trasformato in energia.

La conversione fotovoltaica è un fenomeno fisico che permette di trasformare direttamente l'energia luminosa in energia elettrica in strutture elementari, le celle fotovoltaiche.
Questi dispositivi sono realizzati in materiali semiconduttori, materiali cioè che conducono la corrente elettrica e la cui resistività diminuisce al crescere della temperatura e per la presenza di impurità.

L'effetto fotovoltaico consiste nella generazione di una differenza di potenziale elettrico, grazie all'integrazione di un flusso di energia radiante con la materia.

Nei nostri KIT fotovoltaici, che trovi nell'apposita categoria del sito, trovi due tipologie di filo per saldature, il TAB wire e il BUS wire, li riconosci facilmente perchè il primo è più fino e si utilizzerà per saldare le celle tra loro per formare delle stringhe, mentre il BUS Wire serve per unire le stringhe di celle insieme.

Un'altro componente del KIT importantissimo è il flussante o rosin flux e serve per permettere una corretta saldatura;per le saldature, consigliamo di utilizzare un saldatore da 60W/80W a punta piatta, tipo cacciavite spaccato (è molto economico, costa circa €10,00) e consigliamo di disporre le celle su una superficie liscia di vetro o altri materiali termicamente isolanti.

Nei KIT non forniamo il vetro e l'intelaiatura perchè sono facilmente reperibili presso vetrai o negozi di bricolage, per evitare di aumentare i costi di spedizione che poi andrebbero a gravare sul vostro risparmio finale.

La cella solare, come puoi vedere nella foto in basso, ha il polo negativo sulla parte anteriore, quella di colore blu per intenderci, mentre quello positivo sulla parte posteriore;le bande che vedi in mezzo, si chiamano bande di connessione o Bus bar e servono per collegare le celle tra loro.

Schema poli celle

saldatura-celle-solari-poli.jpg

Dato che ogni cella solare ha una tensione di 0,55V (0,6V di Picco) , per poter costruire un pannello che carica una batteria da 12V ti serviranno almeno 30 celle che dovrai collegare in serie tra loro (il polo positivo di una cella va con quello negativo dell'altra) per poter ottenere una tensione adeguata.Per costruire un pannello solare la prima cosa di cui ti dovrai occupare è proprio la saldatura delle celle solari, in uno schema tipo "a serpentone" che ti riporto in basso, in cui abbiamo 3 stringhe da 6 celle solari collegate tra loro in serie, quindi considerando 0,55V per cella, avrai un pannello fotovoltaico con una tensione di circa 10V a una corrente di 3,8A se prendiamo ad esempio in considerazione la cella solare 3"X6" pollici (76X156 mm) 2BB (2 barre di connessione ) da :

Solar cells connection

In basso vi riportiamo alcuni dati di esempio sulle misurazioni della curva caratteristica tensione-corrente di una cella solare venduta nel nostro negozio; ringraziamo il Prof. Alessio Piana e i suoi ragazzi per aver condiviso con noi questo magnifico lavoro.

SCHEMI DI CIRCUITO

Schemi di circuito per test laboratorio cella fotovoltaica 3X6 policristallina

FOTO 1

Immagini dei test di laboratorio eseguiti sulla cella solare 3X6, allestimento strumenti di misurazione

FOTO 2

TEST di laboratorio su fotovoltaica 3X6 policristallina - Caratteristica Vr-I al variare dell'illuminazione Tabella

FOTO 3

TEST di laboratorio su fotovoltaica 3X6 policristallina - Grafico caratteristica Vr-I al variare dell'illuminazione

FOTO 4

TEST di laboratorio su fotovoltaica 3X6 policristallina - Grafico caratteristica Vr-I al variare dell'illuminazione

Quì in basso invece, ancora un test di laboratorio su un pannello solare già assemblato composto dal KIT di 36 celle solari 1"x3" pollici disponibile nel nostro negozio online

FOTO 1

TEST di laboratorio su pannello solare assemblato composto dal KIT di 36 celle solari 1X3 pollici 26X78 mm

FOTO 2

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm

FOTO 3

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm Tabella misurazioni

FOTO 4

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm Grafico valori

FOTO 5

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm misurazioni con amperometro e voltmetro digitale

FOTO 6

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm misurazione distanza lampada

FOTO 7

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm misurazioni col tester

FOTO 8

TEST di laboratorio su pannello fotovoltaico assemblato dal nostro kit di celle solari 1X3 pollici 26X78 mm misurazioni della corrente e tensione del pannello con voltmetro e amperometro

Sará molto importante montare le celle solari in modo efficace per garantire una lunga durata del pannello, basso rischio di corrosione e rotture.Ci sono diverse opzioni per raggiungere un buon risultato come per esempio l'incapsulamento delle celle all'interno di una finestra a doppio vetro oppure l'utilizzo di resine siliconiche speciali come QSIL 216 o fogli di Etilene Vinil Acetato (EVA) disponibili nel nostro negozio .

Nella categoria "i Vostri Progetti" del sito potete trovare anche altri metodi piú economici che hanno utilizzato alcuni dei nostri clienti per raggiungere un buon risultato, in particolare potete far riferimento all'articolo redatto da Alessandro Paglialonga 

In basso alcuni brevi filmati che mostrano come saldare il ribbon sulle celle solari e come passare il flussante;buona visione e per qualsiasi dubbio o informazione non esitate a contattarci.