Πάντα ήθελα να έχω ένα μικρό ηλιακό πάνελ (φωτοβολταϊκό panel) το οποίο θα μπορώ να παίρνω παντού μαζί μου (στο αυτοκίνητο, στο εξοχικό, στην εκδρομή και αλλού) για ώρα ανάγκης. Αποφάσισα να κατασκευάσω ένα μικρό φορητό ηλιακό πάνελ μόνος μου, με πολύ χαμηλό κόστος φωτοβολταϊκών.φωτοβολταϊκά στοιχεία για ηλιακό πάνελ
Για να είναι το πάνελ μικρό σε μέγεθος αλλά και ανθεκτικό στη μεταφορά επέλεξα ηλιακές κυψέλες (φωτοβολταϊκά στοιχεία) με άμορφο πυρίτιο οι οποίες είναι ήδη μέσα σε τζαμάκι και με έτοιμα τα καλώδια εξόδου. Είναι πολύ ανθεκτικές (δεν σπάνε εύκολα) σε σχέση με τις μονοκρυσταλλικές ή πολυκρυσταλλικές που χρησιμοποιούνται στα μεγαλύτερα πάνελ.
Επίσης, η κάθε μία δίνει περίπου 4,5 volt χωρίς φορτίο, σε σχέση με τα 0,5 volt που δίνουν τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Αυτό σημαίνει πως μπορώ να χρησιμοποιήσω μόλις τρεις τέτοιες κυψέλες συνδεδεμένες σε σειρά (θετικό-αρνητικό-θετικό-αρνητικό) για να πετύχω περίπου 12 volt που ήταν και ο στόχος μου γι΄ αυτό το πάνελ. Αυτό συνεπάγεται μικρότερο κόστος, μικρότερη επιφάνεια και ευκολία κατασκευής.
Επειδή όμως το ρεύμα που δίνουν είναι περίπου 80mA-90mA, χρησιμοποίησα άλλες δύο σειρές των τριών στοιχείων σε παράλληλη σύνδεση με την άλλη σειρά (συνδέοντας τα ελεύθερα αρνητικά των 3 οριζόντιων σειρών μεταξύ τους και τα ελεύθερα θετικά των ίδιων σειρών μεταξύ τους) για να πετύχω περίπου 250mA.
Άρα
σύνολο 9 τεμάχια, συνολικό κόστος 31,5 ευρώ (3,5 Ευρώ η κάθε κυψέλη).
Ζήτησα να βάλουν στο πακέτο και ένα μέτρο υλικό διασύνδεσης, αν και θα
μπορούσα να χρησιμοποιήσω απλό καλώδιο.Πλαίσιο θα μπορούσα να κατασκευάσω από plexiglass, προτίμησα όμως την εύκολη (αλλά λειτουργική) λύση μιας πλαστικής ...κορνίζας 24χ20cm! Μικρό μέγεθος, ελαφριά και με χαμηλό κόστος: Μόλις 1 έως 3 ευρώ, ανάλογα με την κορνίζα.
Για να μπορώ να συνδέω διάφορες συσκευές, φορτιστές ή επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, χρησιμοποίησα ένα βύσμα αντάπτορα αναπτήρα αυτοκινήτου όπως φαίνεται στη φωτογραφία (κόστος ούτε μισό ευρώ από κατάστημα ηλεκτρονικών).
Προμηθεύτηκα και ένα μικρό μετασχηματιστή αναπτήρα αυτοκινήτου με είσοδο 12 volt και έξοδο 1,5 - 3,0 - 4,5 - 6,0 - 7,5 - 9,0 - 12,0 volt. Ο μετασχηματιστής (βλ. φωτογραφία κάτω) συνδέεται στο βύσμα που ανέφερα αμέσως πριν. Έτσι θα μπορώ να συνδέω όλων των ειδών τις συσκευές ή μπαταρίες από 1,5 έως 12 volt χωρίς πρόβλημα.
Η πρώτη δοκιμή ήταν κατά τη διάρκεια μιας ηλιόλουστης ημέρας του Απριλίου, ώρα 15:00. Το μικρό ηλιακό πάνελ στη λιακάδα, χωρίς φορτίο, με το πολύμετρο να δείχνει 12,5 volt και 230 mA! (Update: Μάιος, ώρα 12:00: 13,2 volt και 260 mA).
Μετά τη σύνδεση του μετασχηματιστή στο μικρό ηλιακό πάνελ, το πολύμετρο έδειχνε 12,0 volt από 12,5. Άψογα! Σίγουρα τους καλοκαιρινούς μήνες η απόδοση θα είναι λίγο καλύτερη, αλλά και έτσι είναι μια χαρά! Άλλωστε πάνω από τα 15 volt θα αντιμετώπιζε πρόβλημα ο μετατροπέας.
Η πρώτη πρακτική χρήση ήταν να φορτίσω το κινητό μου χρησιμοποιώντας τον φορτιστή αυτοκινήτου του και η δεύτερη να φορτίσω μερικές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Η επόμενη κίνηση θα είναι να χρησιμοποιήσω το ηλιακό πάνελ στον φορητό υπολογιστή (laptop). Αυτό θα πει απεριόριστη (σχεδόν) αυτονομία!
Πιθανές βελτιώσεις του φωτοβολταϊκού πάνελ:
Θα μπορούσα να χρησιμοποιήσω κι άλλες σειρές των τριών φωτοβολταϊκών στοιχείων για περισσότερα mA, μεγαλώνοντας απλώς το μέγεθος του ηλιακού πάνελ. Για παράδειγμα, με άλλα 9 φωτοβολταϊκά στοιχεία, το ρεύμα θα έφθανε 540mA στα 12 volt. Ή θα μπορούσα να το κάνω και αναδιπλούμενο για ακόμη μικρότερο μέγεθος!Παρατήρηση:
Με αυτό το πάνελ μπορούμε να φορτίσουμε μπαταρίες μέχρι 9V. Οι 12βολτες μπαταρίες θέλουν τάση φόρτισης χοντρικά πάνω από 14V με φορτίο. Άρα θέλουν ένα πάνελ με 5 κυψέλες σε σειρά και όχι με 3 κυψέλες όπως εδώ. Μπορούμε όμως να λειτουργήσουμε απ΄ ευθείας μια συσκευή 12V, αρκεί να μην έχει μεγάλες απαιτήσεις σε ρεύμα (αμπέρ), πχ. ένα ραδιόφωνο ή ένα ανεμιστηράκι 12V.
Καλό θα ήταν να έχω κολλήσει στο θετικό καλώδιο εξόδου και μια δίοδο (από κατάστημα ηλεκτρονικών με μισό ευρώ), για να μην επιστρέφει το ρεύμα από τη μπαταρία στο πάνελ όταν δεν έχει ήλιο.
