Bạn tò mò về cách làm pin năng lượng mặt trời để tạo ra một thiết bị có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi thành điện năng? Nếu đã có những kiến thức về điện và vật liệu học thì bạn có thể tìm hiểu cách chế tạo pin năng lượng mặt trời trong bài viết dưới đây, cùng dienmattroivietnam.com tìm hiểu nhé!
Các dụng cụ và vật liệu cần chuẩn bị
Các tấm cells (tế bào quang điện): Là các ô vuông hoặc hình chữ nhật có kích thước 3×6 inch; 5×5 inch; 6×6 inch (1 inch = 2.54 cm). Đây là thành phần chính giúp chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Bạn có thể tìm mua trên các trang thương mại điện tử như Amazon, eBay, Alibaba, Lazada… hoặc tại các cửa hàng chuyên bán linh kiện điện tử.
Kính cường lực hoặc nhựa acrylic (độ trong suốt cao): Để bảo vệ các tấm pin mặt trời khỏi các tác động của thời tiết và đảm bảo ánh sáng có thể chiếu xuyên qua mà không làm giảm cường độ ánh sáng chiếu đến tế bào quang điện.
Khung nhôm hoặc nhựa: Để tạo khung bao quanh tấm pin.
Tấm nền (ốp lưng): Thường làm bằng kim loại, giúp bảo vệ mặt sau của pin.
Dây hàn: Bao gồm các dây hàn nhỏ và dây hàn to (thanh cái). Trong đó, dây hàn nhỏ được dùng để hàn nối tiếp các cell lại với nhau, còn dây hàn to để nối các chuỗi dây hàn với nhau.
Bút hàn: Bút có chứa chất Flux để dây hàn bám tốt vào bề mặt cell pin.
Silicone hoặc keo chống thấm: Để gắn kết các lớp của tấm pin lại với nhau (cell pin, mặt kính và tấm nền), giúp bảo vệ mạch điện khỏi ẩm ướt và tăng độ bền cho tấm pin.
Hộp đấu nối và điốt chống ngược dòng (diode): Để bảo vệ mạch khi pin không hoạt động.
Tính toán công suất tấm pin cần thiết
Để đáp ứng nhu cầu sử dụng, bạn cần tính toán công suất tấm pin mà bạn muốn đạt được. Từ đó xác định số lượng tấm pin sẽ làm để mua nguyên vật liệu cần thiết.
Ngoài ra, bạn cần tính toán thiết kế mạch nối giữa các cell pin, nối dạng song song hay nối tiếp để đạt được mức điện áp và dòng điện mong muốn.
Các bước chế tạo pin năng lượng mặt trời
Bước 1: Lắp tấm nền (ốp lưng) và khung cho tấm pin.
Kích thước khung sẽ được tính dựa trên công suất tấm pin mà bạn mong muốn và loại cell mà bạn sử dụng.
Bước 2: Gắn dây hàn vào các cell pin
Sử dụng bút hàn để gắn dây hàn vào bề mặt của các cell pin. Lưu ý quá trình hàn cần cẩn thận vì tấm cell rất mỏng, nếu không cẩn thận có thể làm hỏng các cells.
Ở bước này, bạn cần chú ý gắn dây để không bị lệch lên vạch trắng. Trước tiên, đặt các cell pin lên mặt phẳng, sau đó dùng bút hàn di theo 2 dải tiếp xúc. Đặt dây hàn lên 2 đường thẳng này và hơ nóng dây rồi ấn nhẹ để kết kính dây vào bề mặt cell. Tương tự làm với các tấm cell còn lại.
Lưu ý không được hơ dây hàn quá nóng vì có thể làm hỏng cell.
Bước 3: Lắp ráp các cell pin với nhau
Lắp tổng cộng 36 cell pin với nhau thành 1 tấm pin năng lượng mặt trời. Khi đó, bạn cần lắp 4 cell theo hàng ngang và 9 cell theo hàng dọc.
Để kết nối 2 cell pin cạnh nhau, bạn cần đặt chúng ngược chiều nhau, khi đó dây thừa ở mặt trước của cell 1 sẽ kết nối với mặt sau của cell 2. Cứ như vậy được làm cho đến khi hết chuỗi.
Lưu ý sau khi hàn nối dây dẫn giữa các cell, hãy đảm bảo tất cả các kết nối đều chắc chắn và không có mạch hở. Đồng thời, cần giữ khoảng cách đều giữa các cell.
Bước 4: Lắp các cell đã kết nối vào khung.
Sử dụng keo silicon chống thấm để cố định các cell xuống bề mặt nền. Quá trình thực hiện như sau:
Nhỏ một lượng silicon vào giữa mỗi cell, sau đó ấn nhẹ chuỗi cell xuống để chúng gắn chặt vào tấm nền bên dưới. Lưu ý, đặt keo xung quanh các cell nhưng tránh để keo dính vào bề mặt của cell có thể che ánh sáng.
Bước 5: Lắp kính bảo vệ bề mặt tấm pin.
Sử dụng kính cường lực hoặc loại nhựa acrylic trong suốt để đặt lên bề mặt các cell pin, nhằm bảo vệ các cell khỏi mưa, bụi, và tác động vật lý. Sau đó kẹp chặt kính với khung chính. Sử dụng keo silicone bắn xung quanh các cạnh để đảm bảo kín nước.
Bước 6: Lắp hộp đấu nối và hoàn thiện
Hộp nối này thường được lắp phía sau tấm pin giúp bảo vệ mối nối dây điện và chứa diode chống ngược dòng. Tiến hành nối dây từ các cell với hộp đấu nối theo sơ đồ mạch đã thiết kế.
Kiểm tra tổng thể: Dùng đồng hồ đo để kiểm tra lần cuối, đảm bảo tấm pin không có lỗi kết nối và hoạt động tốt.
Bước 7: Kiểm tra và chạy thử pin năng lượng mặt trời
Đặt tấm pin ngoài trời, ở nơi có ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào để kiểm tra hiệu suất tấm pin. Sử dụng đồng hồ đo để kiểm tra điện áp và dòng điện đầu ra tương ứng.
Xem thêm: Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời chuyên nghiệp
Bài viết trên đây, chúng tôi đã trình bày chi tiết về cách làm pin năng lượng mặt trời, hi vọng bạn đọc có thể ứng dụng và chế tạo thành công thiết bị pin mặt trời cho mình. Từ đó có thể tiết kiệm chi phí đầu tư, cũng như thỏa sức nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi đối với lĩnh vực điện mặt trời.