Hướng dẫn cách làm pin năng lượng mặt trời đơn giản tại nhà

- Tháng mười hai 23, 2020

- in Năng lượng sạch

Nếu thích DIY và muốn sở hữu tấm quang điện phiên bản “của chính mình”, hướng dẫn làm pin năng lượng mặt trời dưới đây chính là dành cho bạn. Chỉ cần chuẩn bị một vài vật liệu, bạn có thể tự làm tấm pin nlmt tại nhà.

Chế tạo pin năng lượng mặt trời cần gì?

Trước khi thực hiện theo từng bước hướng dẫn làm pin năng lượng mặt trời, bạn cần một số vật liệu và công cụ cần thiết sau:

Vật liệu cần để tự làm pin năng lượng mặt trời

Các vật liệu mà bạn cần chuẩn bị bao gồm: các tấm solar cell , khung kim loại để cố định các cell, tấm ốp lưng để giữ khung cho tấm pin năng lượng mặt trời, thanh bọc viền khung, dây hàn (dây hàn nhỏ nối các cell với nhau thành chuỗi và dây hàn lớn nối các chuỗi cell), bút hàn, keo EVA, kính cường lực. Trong đó:

Với các cell pin: Trên thị trường có 3 loại solar cell với kích thước 3×6, 5×5, 6×6 inch. Một vài thông số kỹ thuật bạn nên chú ý khi mua cell pin là: công suất định mức Pmax trong điều kiện tiêu chuẩn; dòng ngắn mạch thực tế (Isc), công suất tối đa hiện tại (Ipm), điện áp mạch mở (VOC) và điện áp tối đa (Vpm).
Với ốp lưng để giữ khung cho tấm pin, có thể làm bằng thép hoặc gỗ và phải sơn 3 lớp để bảo vệ.
Bút hàn dùng để bôi lên các đường hàn trên cell, giúp dây hàn bám tốt vào cell.
Keo EVA giúp tăng công suất tấm pin, chống lại các tác động từ môi trường.
Kính cường lực: Dày khoảng 4mm, phủ các tấm pin để chống lại mưa đá, tác động ngoại lực gây vỡ tấm pin.

Một tấm pin năng lượng mặt trời bao gồm nhiều cell pin (Ảnh internet)

Công cụ pin năng lượng mặt trời cần có

Ngoài các vật liệu trên, để tự làm pin năng lượng mặt trời tại nhà, bạn còn cần bàn làm việc, máy khoan, cưa gỗ, kìm, dụng cụ hàn sắt và tua vít. Những công cụ này giúp bạn thuận lợi hơn trong quá trình chế tạo pin.

Hướng dẫn cách làm pin năng lượng mặt trời đơn giản

Bước đầu tiên: Làm tấm ốp cho khung nền của tấm pin

Việc đầu tiên bạn cần làm là tạo tấm ốp lưng cho khung nền của tấm pin nlmt. Muốn vậy, bạn hãy tính toán kích thước của khung, dựa trên số lượng và cách bố trí các cell. Ví dụ, nếu bạn muốn lắp một tấm pin năng lượng mặt trời có hiệu điện thế 18V, trong khi hiệu điện thế của mỗi cell là 0.5V thì bạn sẽ cần tổng cộng 36 cell pin. 36 cell pin này sẽ được sắp xếp thành 4×9 tấm (dài 9 cell, ngang 4 cell). Phần tiếp theo của bài viết hướng dẫn lắp đặt pin năng lượng mặt trời sẽ ví dụ theo tấm pin này.

Nếu mỗi cell pin có kích thước 3×6 (inch), cộng thêm khoảng cách giữa các cell và khoảng cách cell với viền khung, kích thước tổng của tấm pin sẽ là:

– Chiều dài khung 88,9cm, chiều rộng 68,58cm

– Bề mặt dài 81,28cm, rộng 60,96cm

– Khung viền dài 88,9cm, chiều rộng 63,5cm

Sau khi tính toán xong kích thước, bạn hãy dùng cưa để cắt vật liệu theo kích thước này. Tiếp theo, bạn hãy lấy keo hay ốc vít để gắn các tấm bọc của khung với ốp lưng. Cuối cùng, bạn tiến hành phủ lên trên khung nền 3 lớp sơn để hạn chế tình trạng gỉ sét, hư hại trong quá trình vận hành.

Bước thứ 2: Gắn dây hàn vào tất cả các cell pin

Sau khi làm phần ốp khung, bạn sẽ chuyển sang gắn dây hàn vào các tấm cell pin. Ở bước này, bạn cần sử dụng dây hàn và bút hàn. Cần lưu ý rằng, các tấm cell rất mỏng, vì vậy bạn hãy thật cẩn thận trong quá trình gắn, tránh làm vỡ các tấm cell. Ngoài ra, chiều dài của dây hàn nên nhỏ hơn chiều cao của 2 tấm cell (để sau đó thuận tiện kết nối 2 tấm cell lại với nhau).

Bạn thực hiện như sau: Đặt tấm cell pin lên một mặt phẳng sạch, hướng mặt trước của tấm cell lên trên. Bạn dùng bút hàn chà dọc theo hai dải tiếp xúc (2 đường kẻ màu trắng) của cell. Tiếp theo, lấy dây hàn đặt lên 2 đường thẳng rồi đun nóng dây hàn, ấn nhẹ lên bề mặt dây để dây hàn kết dính vào cell. Bạn nên làm từ từ, cẩn thận để dây không bị lệch vạch trắng. Làm tương tự với tất cả các tấm cell pin còn lại.

Bước thứ 3: Nối các cell pin lại với nhau thành chuỗi

Bước thứ 3 trong hướng dẫn làm pin năng lượng mặt trời là nối các cell lại thành chuỗi. Ví dụ, với tấm pin có cấu trúc 4×9 cell, bạn sẽ nối 9 cell thành một chuỗi hàng ngang. Nguyên tắc nối là: phần dây hàn thừa mặt trước cell 1 nối vào mặt sau cell 2, dây thừa mặt trước cell 2 nối vào mặt sau cell 3, cứ như thế đến hết chuỗi.

Các solar panel pin mặt trời được nối thành chuỗi (Ảnh internet)

Cụ thể cách làm như sau: Đặt 2 tấm cell cạnh nhau và ngược mặt nhau (mặt trước cell 1 – mặt sau cell 2). Trên mặt sau cell 2, bạn lấy bút hàn dính hóa chất flux lên 6 điểm trắng. Với mỗi điểm trắng, đặt một ít chất hàn bằng hàn kim loại. Sau đó, đặt dây hàn từ cell 1 vào 3 điểm trắng và ấn nhẹ xuống để dây hàn dính vào điểm trắng. Làm tương tự với dây thứ 2 vào 3 điểm trắng còn lại. Như vậy, bạn đã nối được cell 1 với cell 2. Bạn tiếp tục nối với 7 cell tiếp theo để thành chuỗi 9 cell. 3 chuỗi tiếp theo, bạn cũng thực hiện tương tự.

Bước thứ 4: Lắp các chuỗi cell đã nối ở bước 3 vào khung

Ở bước này, bạn sẽ dùng hàn silicon. Nguyên tắc lắp là nối dây hàn cực âm của chuỗi 1 với dây hàn cực dương phía cuối cùng của chuỗi 2, dùng loại dây hàn lớn.

Thực hiện như sau: Bạn đưa các chuỗi cell vào khung (theo hình dưới) rồi nhỏ một chút silicon vào giữa mỗi cell. Sau đó, bạn lật chuỗi cell lại như ban đầu, dùng tay ấn nhẹ chuỗi cell xuống để chúng dính chặt vào khung nền. Tiếp theo, cần kết dính các chuỗi lại với nhau bằng dây hàn lớn. Bạn cắt dây hàn thành các mảnh rồi đặt một dây hàn vừa cắt dọc theo 2 cell đầu tiên của chuỗi cần nối. Bạn lấy đầu dây hàn nhỏ của 2 cell này quấn vào dây hàn lớn và hàn lại các mối quấn cho chặt. Các chuỗi còn lại cũng làm tương tự.

Kết nối các chuỗi cell tấm pin nlmt vào khung (Ảnh internet)

Bước thứ 5: Lắp tấm ốp lưng (ở bước 1) cho khung nền và lắp kính cường lực cho pin nlmt

Bạn chỉnh khung nền sao cho vừa với tấm ốp lưng rồi bắt vít cho thật chắc chắn. Trên cell cuối cùng bên trái cực âm và cell cuối cùng bên phải cực dương, bạn nối 2 dây hàn nhỏ bằng dây đồng. Bạn cần chú ý về độ dài của hai dây sao cho có thể kéo ra phía sau tấm pin nối tới các thiết bị thu nhận bên ngoài. Tiếp theo, bạn đặt một đi-ốt chặn vào dây dẫn ở cực dương, mục đích là để ngăn việc tự xả năng lượng của tấm pin vào ban đêm. Nếu không, có thể sử dụng điều khiển sạc.

Bạn dùng máy khoan để khoan một lỗ vào giữa đường dẫn cực âm và đường dẫn cực dương. Sau đó, cho 2 dây dẫn luồn qua lỗ này, đi ra mặt sau tấm pin. Hãy kiểm tra lại tấm pin, đảm bảo nó hoạt động tốt rồi mới lắp kính cường lực.

Dùng chất hàn silicon để dính chặt dây hàn vào khung nền, lấp các lỗ khoan để đảm bảo kín hoàn toàn. Sau đó, lắp kính cường lực lên trên mặt tấm pin và cố định bằng vít. Bạn hãy dùng chất hàn silicon để lấp tất cả các khe hở giữa ốp lưng, viền khung và lớp bọc ngoài. Chỉ khi lấp kín hoàn toàn, các cell pin mới thực sự được bảo vệ. Nhìn lại, bạn đã có 1 tấm pin năng lượng mặt trời hoàn chỉnh sau khi thực hiện theo các bước hướng dẫn làm pin năng lượng mặt trời này. Bước cuối cùng là để kiểm tra thành quả của bạn.

Bước cuối cùng: Kiểm tra hoạt động của tấm pin

Để kiểm tra khả năng hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời vừa tạo, bạn hãy mang nó ra khu vực có ánh nắng mặt trời và kết nối các cực của tấm pin với đồng hồ đa năng. Cách kết nối: cực dương tấm pin nối với cực dương của đồng hồ, cực âm nối với cực âm. Sau đó, hãy kiểm tra đường dây điện và đồng hồ xem có hoạt động ổn định không. Tiếp theo, bạn kiểm tra hiệu điện thế dòng điện và cường độ dòng điện. Tấm pin 36 cell có hiệu điện thế là 18V, cường độ khoảng 3.5A.

Với hướng dẫn làm pin năng lượng mặt trời theo từng bước trên, bạn có thể tự làm được tấm pin năng lượng mặt trời đơn giản. Tuy nhiên, bạn chỉ nên tự làm pin mặt trời để thỏa mãn khả năng sáng tạo. Nếu muốn lắp đặt hệ thống điện mặt trời cho gia đình, tốt nhất bạn nên mua tấm pin quang điện và các vật tư của hãng uy tín, lắp đặt bởi đơn vị chuyên nghiệp để đảm bảo an toàn điện trong quá trình vận hành.

Vũ Phong Solar