Zonnecel

Een zonnecel zet zonlicht om in elektriciteit. Er is veel informatie op het web over zonnecellen te vinden, maar veel weet ik er niet over te vertellen. Er zijn zelfs sites die beschrijven hoe je zelf een zonnecel kan maken. Maar dat is iets wat leuk is om een keer te doen maar zeker geen optie om grote zonnepanelen mee te maken.

De zonnecellen die ik ben tegengekomen hebben allemaal een spanning van ongeveer 0,5 volt maar de amperage verschilt elke keer. De meest verkochte zonnnecel op ebay is die van Evergreen. Een aantal aanbieders op ebay beweren dat deze cellen niet geshikt zijn voor DIY, maar dat heb ik gelukkig pas gelezen nadat ik ze al besteld had :-) Uiteraard bieden deze aanbieders wel de juiste cellen voor DIY, duh.

Aankoop

Zoals al gezegd heb ik mijn eerste set cellen op ebay gekocht. Als eerste heb ik 100 cellen gekocht voor de prijs van 180 dollar. Dit waren A- cellen, wat volgens de aanbieder cellen met kleine gebreken zijn. Ik heb hier voor gekozen omdat ik niet weet hoe en ander gaat uitpakken en het misschien wel volledig flopt. En oans bin zunig.

Pakje met 100 cellen van EbayHier een foto van het eerste pakketje cellen. Het is kleiner dan ik had verwacht. De cellen zijn verpakt in twee "blokken" van 50 cellen en een van 10 cellen (bonus). Het is goed beschermd ingepakt en ik geloof niet dat de cellen geleden hebben van het transport. Verder zat er een flux pen bij, wat (zilver) tin en niet onbelangrijk bus wires.

De cellen zijn 0.2 mm (ja 200 umeter) dik. Dit is erg dun en ze zijn dan ook erg breekbaar. Een cel is 81 x 150 mm groot en weegt bijna niets. Het voelt en lijkt erg als blik aan. Het is een (heel klein) beetje buigbaar en heel erg fragiel. Bij het minste of geringste breekt er iets af.

Onder een foto van cel bevenop een 50 eurocent muntstuk. Het laat zien hoe dun de cel ongeveer is:

Zonnecel op 50 eurocent

Solderen

Mijn eerste zonnecellen zijn gisteren (14 Mei 2009) binnengekomen. Als eerste heb ik geprobeerd een tab wire eraan te solderen, maar ik kwam gelijk in de problemen omdat mijn soldeerbout slechts 15 Watt is. Prima boutje voor een beetje simpele elektronica solderen, maar niet geschikt voor het solderen van zonnecellen. Vandaag een weller geleend op het werk en ga daar nu mee aan de slag.... Overigens de eerste cel al stuk gemaakt tijdens het uitproberen van solderen. Daarom wat meer details over het solderen.

Op mijn werk heb ik met een collega gesproken die het soldeerwerk doet voor alle projecten. In het begin werd het me niet allemaal veel duidelijker, maar dat was mede omdat ik niet goed wist wat ik precies wou. Uiteindelijk werd het me steeds duidelijker en nu denk ik dat ik het ook wel redelijk begrijp. Ten eerste dit; Ik kom uit het S-39 tijdperk. De meeste kennen het wel, maar sommigen misschien niet. S-39 is een flux, alleen het is erg zuur. Het is niet alleen ongezond om te gebruiken, maar alles wat je er mee soldeert wordt er in levensduur door beperkt. Het vreet alles op den duur op. Uiteraard ben ik wel bekend met soldeer met flux erin. Ik geloof dat we dat vroeger hars noemden, maar de details kende ik niet. Daarnaast wordt er sinds enige tijd lood-vrij soldeer gebruikt. Nog niet voor test projecten, maar binnen ons bedrijf wel voor alles wat aan klanten wordt verkocht. Dit omdat lood slecht is voor de natuur en het is verboden om te gebruiken. Voor mijn project kan ik dus eigenlijk rustig soldeer met lood gebruiken (ook al is het slecht voor de natuur en een beetje voor mij). Laat ik een ding duidelijk maken; Ik bouw zonnepanelen omdat ik dat leuk vind en hoop dat het een "redelijke" investering is maar ik ben zeker geen groene jongen. Het soldeer wat bij mijn pakketje van ebay heb gekregen bevat ook zilver, maar slechts 0.7%. Het is in dat geval (als ik mijn collega goed heb begrepen) een lood vervanger om een legering te maken. Het zilver zorgt in dit geval echt niet voor minder weerstand en een zuivere verbinding. Dat kan wel met zilver maar dan praat je over een veel hoger gehalte zilver en ook een soldeer die vele malen duurder is. Overigens bijna niet te krijgen voor de normale man. Het nadeel van het bijgeleverde soldeer vond ik dat het een iets hogere temperatuur leek nodig te hebben.

Het duurde even voordat ik door had hoe de flux uit de pen komt ;-) Je moet de punt een paar keer indrukken en dan begint het te lopen. De flux werkt verder prima. Zoals gezegd heb ik weinig ervaring met solderen dus ben ik maar gewoon begonnen. De bedoeling is om een tabwire van 15 cm (8 cm op voorkant + ongeveer 7 cm op achterkant) aan de voorkant van de cel te solderen. Vervolgens wordt deze op de achterkant van de volgende cel gesoldeerd om zo een serie verbinding te maken.

Zonnecel, wires en resultaat.

Hierboven een foto van een cel met daarop enkele tabwires. Rechts het resultaat. Laat ik erbij zeggen dat ik dat resultaat pas na lang proberen heb bereikt, maar ik ben er wel tevreden mee.

De tabwire is een platte draad (van wat weet ik niet, koper ofzo) welke al (zilver)soldeer bevat. Het idee is dat de cel met flux wordt bewerkt (op de baan waar te solderen) om vervolgends de tabwire er op te leggen en deze erop te solderen. Dit zal ongetwijfeld in productie omgevingen (fabrieken) mogelijk zijn, maar is mij dus absoluut niet gelukt. Ik had veel meer soldeer nodig om uiteindelijk een goede verbinding te maken. Het eerste wat ik geprobeerd heb is extra soldeer op de tabwire aan te brengen en deze vervolgens op de cel te solderen. Dat ging niet goed maar voornamelijk omdat ik niet met de flux pen kon omgaan. Daarnaast was dat met mijn eigen simpele bout. Daarna heb ik geprobeerd om soldeer op het spoor op cel aan te brengen. Eerst flux erop en daarna soldeer erop. Vervolgens de de tabwire erop solderen. Dat werkte goed, maar een aantal bevindingen. Als ondergrond gebruikte ik glas, dit absorbeerde de warmte heb ik het idee. Dus om de tabwire aan de cel te solderen had ik wel 400 graden setting nodig. Terwijl voor het vertinnen van de cel slechts 360 nodig. Sterker nog, als ik 400 gebruikte dan schroeit het spoor (dat er als een soort wit zilver uitziet) dat zich op de cel bevindt er zo af en heb je een probleem. Toch werkte dit wel en heb ik de eerste cellen zo gemaakt en dat ziet er verder wel redelijk uit.

Naarmate ik verder ging met mijn project werd het steeds eenvoudiger en uiteindelijk doe ik het volgende: Ik heb een werkbalk gemaakt. Zie het proefproject voor details daarvan. Op deze balk plaats ik een aantal cellen. De solbeerbout staat op een temperatuur van 350 graden en komt daar niet meer vanaf. In mijn linkerhand soldeer (ik gebruik soldeer met flux erin) en in de rechterhand de soldeerbout. Dan ga ik van rechts naar links en plaats ik soldeer op de cellen. Daarbij laat ik behoorlijk wat soldeer achter en het ziet er echt niet fraai uit, maar het gaat snel en uiteindelijk komt het wel goed. In het begin deed ik flux op de cel voor ik begon maar daar ben ik mee gestopt omdat het niet noodzakelijk is en wel tijd kost om te doen. Als ik beide banen op de cellen heb gedaan ga ik de tabwires erop plaatsen. Ik begin bij de cel meest links en laat de draad aan linkerkant oversteken. Ik begin op ongeveer 1 cm van uiteinde van tabwire en soldeer dit vast op de cel. Soms doe ik een klein beetje soldeer aan de bout om het vloeien sneller gestart te krijgen. Als de wire vastzit trek ik hem aan en houd hem vlak boven de cel. Vervolgens trek ik de bout langzaam over de draad van rechts naar links beginnend op ongeveer 1 cm uit de kant. Als er maar genoeg soldeer op de cel zit en kan je dit proces zonder extra soldeer toepassen. In het begin probeerde ik het soldeer op de cel zo mooi en netjes mogelijk te maken maar dat is nergens voor nodig en kost alleen maar extra tijd en werk. Bij het solderen van de tabwire vloeit het soldeer op de cel mooi glad en komt alles er mooi uit te zien. Als beide tabwires eraan zitten haal ik de cel weg en ga ik naar de volgende. Zo doe ik batches van ongeveer 6 cellen per keer.