Solarzellen zusammenschalten und versiegeln

[martin160257]

Hallo Leute
Für ein Freiluftprojekt möchte ich ein Mini-Solarmodul bauen.
Es soll aus 7 Einzel-Zellen bestehen, also etwa 3,8 V erzeugen
bei einem Strombedarf von ca. 250 mA.
Ich habe mir Bruchstücke besorgt und möchte die mit einer
hochtourigen Diamantscheibe zuschneiden. (mal schauen wie das klappt)
Die Scheibe hat 25mm D und läuft mit 28000 u, 0,8mm Stark.
Das zusammenschalten sollte nicht das große Problem sei, muß
ich halt so schneiden das Anschluß-Punkte bleiben.
Das fertige Modul wird etwa 11cm X 13cm
Nun habe ich das offene "Modul" zusammengelötet und mit Anschlüssen
versehen. Wie versiegelt man sowas und stabilisiert es soweit nötig.

Zur diskussion stelle ich mal Laminieren mit Heißgerät.
Und dann das Teil auf eine Kunststoffplatte kleben.
Meine Fragen dazu
Wie Wetterfest sind Standart Laminier-Taschen?
Halten die Solarzellen das aus?
Verlieren die Zellen durch die "Beschichtung" an Leistung und wieviel?
Gibt es andere bessere Lösungen?

Wenn das Ganze in " Produktion " geht werde ich es Dokumentieren und
ins Forum stellen mit allen negativen und positiven Erfahrungen.
Damit die negativen nicht überhand nehmen warte ich erstmal auf
Eure Erfahrungen und Vorschläge.
Gruß Martin

[Sailor]

Mit den Laminiertaschen verlierst Du viel.

Erstens ist die optische Qualität nicht gerade berauschend und zweitens kann die Wärme nicht ausreichend abgeleitet werden.

Einen für Hobbyaufbau ansprechenden Wirkungsgrad wirst Du wohl nur durch das Einbetten zwischen Glasplatten erreichen, wenn es wetterfest sein soll.

Solarzellen verlieren auch bei Erwärmung erheblich an Leistung. Da sie ihrer Bestimmung entsprechend im direkten Sonnenlicht betrieben werden, heizen sie sich sehr stark auf. Professionell wird die Wärme über die Alu-Rückseite abgeführt. Deshalb sollte die Solarzelle nicht aufliegen, sondern hinterlüftet sein (dass es da Ausnahmen gibt weiß ich).

[martin160257]

Glasscheibe von vorn ist ja ok aber die sollten "entspiegelt werden und wie funktioniert das?
Und wie versiegel ich die Rückseite?

[Sailor]

Entspiegeltes Glas bekommst Du vom Glaser bzw. Fensterbauer.

Die Rückseite kannst Du aus Alu machen. Solarzellen zusammenlöten (Anschluss nach außen nicht vergessen), Alublech auf der zukünftigen Innenseite mit Kunstharz bestreichen und die Zellen auflegen. Glasscheibe drauf und das Ganze bei 50° bis 60° in den Backofen (Zeit hängt vom Kunstharz ab, oft reichen 10 - 15 Minuten).

Die Glasscheibe soll die Solarzellen in der Ausrichtung halten, bis das Kunstharz angehärtet ist.

Aus dem Backofen herausnehmen und die Seiten versiegeln (z.B. mit Silikon) und anschließend mit einem Aluwinkel schützen.

[martin160257]

Hört sich schon ganz gut an, aber Alublech und vorn Glas wird mir zu schwer.
Werde mich auf dünnes Glas entspiegelt gute Idee beschränken, 1,5mm sollten reichen.
die Rückseite wird dann aber ein 0,8mm Laminat-Kunststoff, der ist außen Wetterfest
und innen angeschliffen verbindet sich gut mit Kunstharz und ist temperaturfest
bis 120 Grad sollte reichen. und die Kanten werde ich dann auch noch mit Kunstharz versiegeln.
Wenn noch jemand andere Vorschläge hat immer gern.
Gruß martin

[Venga]

Soweit ich weiß, ist Kunstharz auf Dauer nicht wetterfest.
Ich würde Aquarien-Silicon nehmen, das ist flexibel, feuchtigkeitsresistent ohne Algenbefall und klebt und dichtet auch ordendlich.

[Berni]

Hört sich schon ganz gut an, aber Alublech und vorn Glas wird mir zu schwer.
Werde mich auf dünnes Glas entspiegelt gute Idee beschränken, 1,5mm sollten reichen.
die Rückseite wird dann aber ein 0,8mm Laminat-Kunststoff, der ist außen Wetterfest
und innen angeschliffen verbindet sich gut mit Kunstharz und ist temperaturfest
bis 120 Grad sollte reichen. und die Kanten werde ich dann auch noch mit Kunstharz versiegeln.
Wenn noch jemand andere Vorschläge hat immer gern.
Gruß martin

[...]Solarzellen verlieren auch bei Erwärmung erheblich an Leistung. Da sie ihrer Bestimmung entsprechend im direkten Sonnenlicht betrieben werden, heizen sie sich sehr stark auf. Professionell wird die Wärme über die Alu-Rückseite abgeführt. Deshalb sollte die Solarzelle nicht aufliegen, sondern hinterlüftet sein (dass es da Ausnahmen gibt weiß ich).

Das hast du aber schon gelesen? Ich weiß zwar nicht, was dein Freiluftprojekt ausmacht, aber bist du sicher, dass dir eine dünne Aluplatte zur Effizienzsteigerung nicht ein Mehrgewicht wert (bzw wenn das zu schwer nicht auf das Gewicht, sondern auf den Schwierigkeitsgrad bezogen war: ein Mehraufwand) ist?
Ich bin mir nicht sicher, ob der Satz: ,,Nun habe ich das offene "Modul" zusammengelötet und mit Anschlüssen versehen" bedeutet, dass du schon Erfolg hattest, beim Schneiden der Bruchstücke, aber, wenn er das nicht bedeutet, dann kann ich zu der Schneidevariante Diamantschneider (nicht aus Erfahrung, aber durch Gelesenes) sagen, dass sie funktionieren sollte.

Eine Frage noch:
Wie müsste ich mir das von dir erwähnte Laminiergerät vorstellen?
Ich kenn zwar die Teile, mit denen ich Papiere/Kartons einlaminiere, aber mir wäre nicht bewusst, dass ich da auch Solarzellen und Kunststoffplatten durchkriege.

Berni

[martin160257]

Nur mal gesagt eine Solarzelle ist nur wenige 0,1mm dick, und die sollten auch durch so ein Gerät passen.
Ich habe da schon 2 Blatt Fotopapier laminiert und hat gut geklappt.
Doch der Verlust durch die Folie wird hoch eingestuft.
Werde es aber mit nicht weiter verwendbaren Resten mal versuchen.
Auch die angesprochene Wärmeableitung könnte ich mir als Problem vorstellen.
Auf jeden Fall werde ich meine Ergebnisse hier bekanntgeben.
Wird aber wegen der Wetterlage und Freiland entsprechend dauern.

[martin160257]

Hier habe ich die ersten Bilder von meinen Versuchen.
Als erstes den Solarzellen-Schneide-Tisch.

und das Ganze nochmal in groß

dass ist das erste Modul, bringt bei guter Sonne 3,7 V und 188 mA

ist noch freiluft verdratet, mit einem Bierdeckel als Stütze.

Die Kanten sind nicht so sauber wie ich es gern hätte aber ist ja der erste Versuch

Und das ist schon der zweite, die Zellen habe etwas andere Maße ließ sich besser schneiden.
Die habe ich zusammengelötet und dann einfach durch ein Haushaltslaminiergerät laufen lassen.
Dabei hat sich herausgestellt das die Lötstellen zu hoch sind, sollten etwas abgeschliffen werden
so flach wie möglich, dann verziht sich die Folie nicht so stark wie bei mir.

Das ganze habe ich auf eine Solarleucht geschraubt und provisorisch angeklemmt.
Bringt die selbe Spannung aber etwa 10% weniger Strom.

Von Hinten wieder eine Stütze aus einem Bierdeckel.
Unten sieht man noch die mageren Zellen der original-Lampe.
Der Test wird fortgesetzt, jetzt geht es erstmal an die Schaltung mit Step-Up-Wandler.
Einmal mit dem TI TPS61200 und mit dem LM2621.
Reaktionen Anregungen und Tipps sind immer willkommen; Gruß Martin

[luckylu1]

mich würde mal interessieren, wie du auf der rückseite vernünftig gelötet hast, gibt es dazu ev. auch ein bild?
ich hatte dabei immer das problem, das die silberschicht in das lot überging.

ich habe keine ahnung, was gegen eine aluminiumrückseite spricht, alu ist doch leichter als glas und bei steifigkeit und gewicht, dürfte sich das kaum von laminat unterscheiden.

[DnM]

also ich kenn mich zwar auf dem gebiet net so gut aus allerdings würde ich dir auch jeden fall auch zur alurückseite raten die bringt nicht wirklich viel gewicht aber stabilität und wärmeableitung.

was ne weitere möglichkeit zur gewichtsreduktion wäre sind dünne plexiglaspallten nur 1mm bis 2mm dicke. für die lötstellen könntest du da eventuell sogar noch aussparungen reinschleifen jenachdem wie stark die überstehen.
ich bin mir allerdings nicht sicher ob das plexiglas ausreichend temperaturresistent ist das heißt du solltest dann schon die aluplatte zur kühlung nehmen dann müsste das problemlos gehen

[martin160257]

bin ja dem Alu garnicht so abgeneigt wie es hier rüberkommt, aber wie isolöiere ich die Rückseite und speziell die Lötstellen gegen das Alu.
Die Rückseite ist doch vollflächig leitend und das Alu auch, wie soll ich das gut wärmeleitend isolieren?
Und zu Luckylu1 die Info, ich habe aus Solarzellen-Bruchstücken die stellen herausgeschnitten die vorn und
Hinten Anschluß-Bahnen hatten. Bilder kommen nach. Bin aber Heute Abend eingeladen und am Wochenende ist hier
Schützenfest, das bedeutet allgemeines Kampftrinken. Also erst am mitte der Woche.
Und zu DnM Mit Plexiglas habe ich einen Verlust von über 30% filtert wohl die relevanten Lichtfrequenzen.
Werde erstmal entspiegeltes Glas besorgen, und dann die Zellen mit Aquariensilikon darauf fixieren.
Und dann abwarten was hier für Tipps kommen wie ich ein Alublech als Rückseite isolieren kann.

[luckylu1]

schon ok, meine solarzellen liegen ja erst ein halbes jahr^^, wenn das mit den wandlern wie geplant klappt, würde es schon passen.

[martin160257]

ist meine pOST SCHON ANGEKOMMENß

[luckylu1]

mmm, das hatte ich doch heute früh schon im passenden topic vermeldet^^ hier ist das ja nicht"ganz" passend, obwohl ich mich schon auf tests mit den wandlern am solarpanel freue. war heute schon in 4 apotheken, weil ich meine pinzette verlegt habe, 3 hatten keine und in der 4. gab es nur eine verbogene für 12,50€, jetzt hab ich eine vom nachbarn, die sieht so aus:
[img][img]images/userupload/1856_pinzette_1.jpg[/img]

die muss also erst mal in ordnung gebracht werden
[/img]

weiter geht es dann hier:http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... 5346#55346

[martin160257]

Also mal wieder zurück zum Thema.
Luckylu1 wollte wissen wie die Teilstücke auf der Rückseite gelötet werden.
Habe mal ein paar Bilder gemacht.

So sehen die Zellen auf der Rückseite aus wenn ein Anschlußsteg aufgeschweißt ist, und nur dann kann man
sie vernünftig löten.

Da habe ich aufgezeichnet wo ich die zerschneiden will. Immer darauf achten das die angesprochenen Stege
auf dem Stück vorhanden sind.

Und das ist die Vorderseite auch mit aufgeschweißtem Lötsteg. Die sind immer genau gegenüber.

Das ist das Ende eines Stegs das bei kompletten Zellen zur nächsten führt um sie zusammenzuschalten,
wird bei meinen kleinen Stücken nicht benötigt und abgeschnitten.

Das sind ein paar zugeschnittene Zellen, nicht ganz sauber aber ausreichend.

Da habe ich sie in die Laminierfolie eingelegt nachdem ich sie zusammengelötet habe.
Schön darauf achten dass sie sich nicht berühren. Das Bild ist schlecht zu fotografieren da die Folie
stark spiegelt, und leicht auf der Unterlage klebt.

So kommt das Modul aus dem Laminiergerät heraus.

Auch noch Lufteinschlüsse, aber schon bedeutend besser als das erste Modul.

Je flacher und sauberer die Lötstellen sind um so besser.
Das Modul bringt bei vollem Sonnenlicht über 400mA die einzelnen Zellen sind 3cm X 5cm.
Man kann also je cm/2 etwa 25-30mA rechnen wohlgemerkt Spitzenstrom. Standart dürfte um 30-40% weniger sein.
So sollte für Heute reichen.
Bis bald.

[Mirfaelltkeinerein]

Um die Anschlussbahnen direkt zu löten, braucht man Silberlot und möglichst auch eine Lötspitze aus Silber. Dann löst sich die Anschlussbahn auch nicht auf.

[martin160257]

Silberlot kenne ich nur vom Hartlöten, dass kann hier aber nicht gemeint sein.
Ich werde mal googeln. Denn einige der Solarzellenstücke haben keine Anschlußstege, deshalb habe ich sie erstmal aussortiert. Ich möchte sie aber verwenden, deshalb werde ich mal schauen wie das funzt.
Werde auch mal mit dünnem Kupfer-Blechstreifen versuchen die Zellen zu verbinden, um möglichst niedrige Lötstellen zu bekommen. Melde mich dann wieder.
Habe mal geschaut, wieviel silber sollte das Lot enthalten habe wehrte von 1,8% über 4% bis 10% und mehr?
Wie steht es mit Flussmittel sollte man spezielles verwenden oder ist das in gutem Lot "eingebaut"?