Khám phá ngay cách tự làm tấm pin năng lượng mặt trời (solar panel) nhanh chóng, đơn giản và tiết kiệm chi phí. Hướng dẫn chi tiết bao gồm các khâu chuẩn bị nguyên vật liệu, dụng cụ lắp đặt và các lưu ý quan trọng trong quá trình thực hiện. Cùng KITAWA tìm hiểu ngay qua bài viết sau.

Chuẩn bị vật liệu làm pin mặt trời

Để thực hiện làm tấm pin quang điện (solar panel) tại nhà thành công, bạn cần chuẩn bị các nguyên vật liệu và công cụ sau:

Tế bào quang điện (Solar Cells): Đây là thành phần chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Các kích thước cell phổ biến là 3×6, 5×5, hoặc 6×6 inch (1 inch ~ 2.54cm). Lưu ý chọn cell có công suất tối đa (Pmax) đạt chuẩn trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (1000 Lumen, 25 độ C).
Keo EVA: Loại chất polymer trong suốt này đóng vai trò là chất kết dính và niêm phong, bảo vệ các tế bào pin khỏi hơi ẩm và tia UV, qua đó duy trì và tăng cường hiệu suất pin với độ bền cao.
Kính cường lực: Kính cường lực 4mm được dùng để phủ bề mặt pin, chống đỡ các tác động ngoại cảnh như mưa đá, nhưng có thể làm giảm hiệu suất đôi chút. Một giải pháp thay thế tối ưu hơn là nhựa TPT, được các nhà sản xuất sử dụng để khắc phục nhược điểm giảm hiệu suất của kính.
Khung pin: Được chế tạo từ kim loại hoặc gỗ đã xử lý cung cấp độ cứng để cố định các cell. Khung cần được sơn bảo vệ 3 lớp để ngăn ngừa han gỉ (đối với kim loại) hoặc mục nát (đối với gỗ).
Ốp lưng: Giữ khung cố định và bảo vệ mặt sau tấm pin, có thể làm bằng thép hoặc gỗ.
Thanh bọc viền khung: Bảo vệ cạnh tấm cell khỏi va đập và tăng cường độ kín.
Dây hàn: Bao gồm dây hàn nhỏ để nối tiếp các cell và dây hàn to để nối các chuỗi cell lại với nhau, dẫn dòng điện ra ngoài.
Bút hàn: Bút hàn được sử dụng cùng chất Flux để làm sạch bề mặt và tăng khả năng bám dính của dây hàn vào tế bào pin, đảm bảo mối nối điện chắc chắn.
Các dụng cụ: Máy khoan, cưa gỗ, kìm, tua vít, bàn, dụng cụ hàn sắt

Cách tự làm tấm pin năng lượng mặt trời

Quy trình tự chế tạo pin điện mặt trời tại nhà bao gồm các bước cơ bản về lắp ráp cơ khí và kết nối điện, đòi hỏi sự chính xác trong tính toán và thao tác. Cụ thể bao gồm 6 bước sau:

Bước 1: Thiết kế khung tấm pin

Tạo khung nền và ốp lưng pin, kích thước xác định bởi số lượng và bố trí tế bào quang điện. Tính toán kích thước khung quan trọng, đảm bảo điện áp đầu ra. Ví dụ, sắp xếp 36 cell pin 0.5V thành 4 hàng ngang và 9 hàng dọc (với cell size 3x6 inch) sẽ tạo ra một tấm pin 18V, có kích thước ước tính chiều dài 88.9 cm và chiều rộng 68.58cm.

Xác định kích thước, cắt vật liệu khung, ốp lưng. Gắn tấm bọc viền vào ốp lưng bằng keo/ốc vít, tạo cấu trúc cơ bản. Khung (kim loại/gỗ) cần phủ tối thiểu 3 lớp sơn bảo vệ chống gỉ sét/bào mòn. Cuối cùng, kiểm tra kỹ sự ăn khớp khung, ốp lưng, kích thước dàn cell để đảm bảo lắp ráp suôn sẻ.

Bước 2: Gắn hàn dây vào các tấm cell

Đặt tấm cell mặt trước lên mặt phẳng sạch. Dùng bút hàn chứa Flux làm ướt hai dải tiếp xúc trắng trên cell. Đặt dây hàn lên, dùng nhiệt nung chảy chất hàn, ấn nhẹ dây hàn xuống, tạo mối liên kết chắc chắn.

Chú ý: Không để dây hàn lệch vạch trắng hoặc ấn quá mạnh. Lặp lại quy trình hàn dây cho tất cả các tấm cell, chuẩn bị cho bước nối chuỗi tiếp theo.

Bước 3: Nối các cell pin thành tấm pin lớn

Thực hiện nối tiếp các tế bào quang điện thành chuỗi pin theo cấu trúc thiết kế (ví dụ: 4x9 -> 9 cell/chuỗi). Nguyên tắc nối tiếp: Dương cell này -> Âm cell kế tiếp. Dùng dây hàn dư mặt trước Cell 1 hàn vào mặt sau Cell 2, lặp lại cho đủ 9 cell/chuỗi.

Quy trình cụ thể:

Đặt Cell 1 và Cell 2 ngược chiều (Mặt trước Cell 1 đối diện Mặt sau Cell 2).
Thoa Flux lên các điểm tiếp xúc mặt sau Cell 2.
Dùng dây hàn từ Cell 1 đặt lên điểm này, dùng bút hàn cố định, đảm bảo mối nối chắc chắn.
Lặp lại thao tác cho các cell tiếp theo trong chuỗi và các chuỗi khác (hàng 4) tương tự.

Bước 4: Lắp các cell vào khung

Xác định nguyên tắc nối chuỗi: Dây hàn cực âm Chuỗi 1 -> cực dương cuối Chuỗi 2 bằng dây hàn lớn, tạo mạch điện hoàn chỉnh.

Cố định chuỗi: Đặt các chuỗi cell đã hàn vào khung nền theo sơ đồ. Dùng silicon chuyên dụng nhỏ giữa mỗi cell, ấn nhẹ cố định chuỗi cell vào khung, tránh dịch chuyển.

Kết nối chuỗi: Cắt dây hàn lớn thành đoạn phù hợp (nối song song/tạo điểm đầu cuối). Đặt dây hàn lớn dọc theo hai cell đầu chuỗi. Quấn chặt đầu dây hàn nhỏ của hai cell này vào dây hàn lớn, hàn cố định. Lặp lại cho tất cả các chuỗi còn lại, hoàn thiện mạng lưới điện pin.

Bước 5: Lắp ốp lưng cho tấm nền và lắp tấm phủ cho pin

Điều chỉnh, vít chặt khung nền vào ốp lưng. Nối cực âm cell cuối trái và cực dương cell cuối phải bằng dây đồng nhỏ. Đảm bảo độ dài dây đồng đủ kéo ra sau pin, nối thiết bị thu nhận.

Đặt điốt chặn vào dây dẫn cực dương (hoặc dùng điều khiển sạc) để ngăn pin tự xả năng lượng ban đêm. Dùng máy khoan tạo lỗ giữa đường dẫn âm/dương, luồn dây dẫn ra phía sau pin. Kiểm tra pin hoạt động tốt trước khi lắp kính cường lực.

Dùng silicon dính chặt dây hàn vào khung nền. Dùng silicon lấp đầy các lỗ hàn, đảm bảo an toàn. Lắp kính cường lực lên trên pin, cố định bằng vít. Dùng silicon lấp đầy các khe hở ở ốp lưng và viền khung, bảo vệ tấm pin hoàn toàn.

Bước 6: Kiểm tra hoạt động của tấm pin

Di chuyển tấm pin ra nắng. Kết nối đồng hồ đa năng với các cực pin (cực dương gắn với cực dương – cực âm gắn với cực âm). Kiểm tra đường dây điện, đồng hồ có hoạt động tốt. Sau đó đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện tương ứng.

Hướng dẫn trên giúp bạn tự làm tấm pin năng lượng mặt trời đơn giản tại nhà. Tuy nhiên, pin tự chế không bền lâu, tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ không đảm bảo an toàn. KITAWA khuyên bạn nên sử dụng tấm pin mặt trời chất lượng từ công ty uy tín, lắp đặt bởi chuyên gia, đảm bảo vận hành lâu dài. Chúc thành công!