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自宅に太陽光発電を導入したいと思っていて、良いプロジェクトに興味があるなら、自分でソーラーパネルを作ってみましょう。
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目次
太陽エネルギーは本当に魔法のようです。大きなパネルを太陽の下に置くだけで、空気から電気が生まれ、必要なものすべてに電力を供給できます。安価で、比較的短期間で元が取れ、そして完全に再生可能です。もちろん、自宅にソーラーパネルシステムを設置する費用は恐ろしいほど高額です。平均で約2万5000ドルかかります。その多くは人件費とその他の材料費ですが、ソーラーパネル自体も決して安くはなく、ワット数やパネルの種類にもよりますが、約200ドルから300ドルと幅があります。
この価格を見ると、自分でソーラーパネルを作れないかと疑問に思うかもしれません。答えは、もちろんです。ある程度の器用さがあり、はんだごてを使ったことがあり、基本的な電気の原理を理解しているなら、自分でソーラーパネルを作ることは可能です。必要なものはすべてオンラインで注文するか、地元のホームセンターで入手できますし、作業もそれほど難しくありません。ただし、自分でパネルを作るには、専門業者に組み立ててもらうのと同じくらい、あるいはそれ以上の費用がかかる可能性が高いので、大幅な節約にはならないことを覚えておいてください。
ソーラーパネルDIY材料
ソーラーパネルは驚くほどシンプルです。必要なのは、いくつかの基本的な材料だけです。
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太陽光発電（PV）セル。これはシリコンベースの素材で、太陽光を吸収して電気に変換します。オンラインで簡単に購入できるので、発電したい電力量を決め、それに必要な量だけ購入するだけです。超安価なDIY方法をお探しなら、1ドルショップで1.5ドルのソーラーライトをいくつか購入し、そこから小さなセルを取り出して安価な太陽電池アレイを作ることもできます。
本当にやる気があるなら、本格的なDIYに挑戦してみましょう。銅板を使って、自分だけの太陽電池を作ることができます。しかし、キッチンで作った太陽電池は、市販の最も安価な太陽電池と比べて、寿命も発電量もはるかに劣ります。DIYの信頼性よりも発電量を重視するなら、太陽電池を購入するのが賢明です。
タブワイヤー。セル同士を「ストリング」状に繋ぐために使用される平らなワイヤーです。
液状シリコン。接続された太陽電池セルを密封するために使用します。米国太陽エネルギー協会太陽光発電部門のジョン・バーク会長は、ダウ社のDC 184を推奨していますが、透明な液状シリコンであればどれでも使用できます。
はんだとはんだごて。まだお持ちでない場合は、鉛フリーのはんだとはんだごてをホームセンターなどで購入できます。
コーキングまたは接着剤。パネルの密閉には100%シリコンコーキングを使用してください。緊急の場合は強力な接着剤も使用できますが、コーキングほど防水性はありません。
封止材。セルをストリング状に繋ぎ、シリコンで封止したら、さらに封止する必要があります。太陽電池は繊細なため、汚れや損傷から守る必要があります。最善の方法は、2枚のガラス板の間に封止することです。ラミネート機をお持ちの場合、または使用できる場合は、パネルをラミネートすることもできます。ガラスほど耐久性はありませんが、問題なく機能します。
マルチメーター。マルチメーターツールはオプションですが、アセンブリ全体の接続をテストして、破損や外れがないか、また期待どおりのワット数が得られているかどうかを確認する必要があるため、使用することをお勧めします。
自分でソーラーパネルを組み立てる楽しみを重視する場合は、小さなパネルを組み立てるのに必要なものがすべて揃った DIY キットを購入できることを覚えておいてください。
DIYソーラーパネルの作り方
材料がすべて揃ったら、DIY ソーラーパネルの組み立てを開始できます。
これまでのところどう思いますか?
太陽電池セルをグリッド状に並べます。セルを「ストリング」、つまり配線で繋ぎ合わせて1列にする列を作ります。典型的なパネルレイアウトは、9個のセルからなるストリングを4つ並べ、合計36個のセルで構成されます。定規を使ってきれいなグリッドを作成し、配線が完璧に揃うようにすると良いでしょう。タイルスペーサーを使えば、隙間なく配置できます。
タブワイヤーの長さを測り、弦の上から下まで 2 つの長さが伸びるようにします。
最初の太陽電池セルの前面から次の太陽電池セルの背面へ、プラスとマイナスを繋ぎながらタブワイヤをはんだ付けします。すべてのセルストリングがはんだ付けされるまで繰り返します。複数のストリングを使用する場合は、ワイヤが突き出ている上部と下部にワイヤを通し、すべてはんだ付けして接続します。
テスト。マルチメーターを取り出して、接続が良好で、期待通りの電力が供給されているか確認する良い機会です。もしそうでない場合は、調査を行い、必要に応じて再はんだ付けを行ってください。
まず、液状シリコンで封止します。シリコンを混ぜ合わせ、柔らかいブラシを使って優しく塗布します。バッテリーなど充電する機器に接続できるよう、配線はそのままにしておいてください。最初の層が乾いたら、2層目を塗布します。
2回目の封入。セルストリングをガラス板の上に置きます。汚れやその他の汚染物質が入らないように注意しながら、さらに2枚目のガラス板を上に置きます。この時も、配線が封入板の外側にあることを確認し、接続できるようにします。コーキング剤で密封します。
これで完了です。すべて正しく接続されていれば、パネルを太陽の光に当てれば使える電力が得られるはずです。必要に応じて、ガラスパネル用の合板フレームを組み立てて耐久性を高めることもできます。
DIYソーラーパネルをもう少し凝ったものにしたい場合は、より耐久性の高いフレームや、超高密度グリッド用のペグボードなど、様々な工夫を凝らすことができます。太陽エネルギーとDIYソーラーパネルの背後にある科学と工学についてもっと深く知りたい方は、ハンボルト州立大学で環境資源工学と適正技術の講師を務めるロニー・グラフマン氏と、オンタリオ州ウェスタン大学の教授であるジョシュア・ピアース氏による無料のPDF「To Catch the Sun」をダウンロードできます。
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リンジー・エレフソン 機能エディター
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