제프 소머스
2024년 2월 17일
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태양 에너지는 정말 마법과도 같습니다. 부피가 큰 패널을 태양에 대면 허공에서 전기가 생성되어 필요한 모든 것에 전력을 공급할 수 있습니다. 비용이 저렴하고 비교적 단기간에 비용을 회수할 수 있으며 재생이 가능합니다. 물론 집에 태양광 패널 시스템을 설치하는 데 드는 비용은 평균적으로 약 2만 5,000달러로 다소 부담스러울 수 있습니다. 이 비용의 대부분은 인건비와 기타 재료비이지만, 태양광 패널 자체도 와트와 패널의 종류에 따라 200달러에서 300달러 정도로 저렴하지 않습니다.
이러한 가격 때문에 태양광 패널을 직접 만들 수 없는지 의문이 들 수도 있습니다. 정답은 ‘할 수 있다’입니다. 어느 정도 손재주가 있고 납땜 인두를 사용해 본 적이 있으며 기본적인 전기 원리를 이해한다면 나만의 태양광 패널을 만들 수 있습니다. 필요한 모든 재료는 온라인에서 주문하거나 가까운 철물점에서 구할 수 있으며, 만드는 과정도 그리 어렵지 않습니다. 하지만 직접 패널을 제작하는 것은 전문적으로 조립된 패널을 구입하는 것과 비슷하거나 더 많은 비용이 들 수 있으므로 많은 돈을 절약할 수 있는 방법이라고 생각해서는 안 된다는 점을 명심하세요.
태양광 패널 DIY 재료
태양광 패널은 의외로 간단합니다. 몇 가지 기본 재료만 있으면 됩니다:
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태양광(PV) 셀. 이것은 실제로 햇빛을 흡수하여 전기로 변환하는 실리콘 기반 물질입니다. 온라인에서 쉽게 구입할 수 있으므로 발전량을 결정하고 필요한 만큼만 구입하기만 하면 됩니다. 매우 저렴한 DIY 방법을 찾고 있다면 달러 스토어에서 1.50달러짜리 태양열 전등을 여러 개 구입하고 그 안에 있는 작은 셀을 추출하여 저렴한 태양전지 어레이를 만들 수도 있습니다.
정말 야심이 있다면 구리 시트를 사용하여 나만의 태양광 전지를 만들 수 있습니다. 그러나 부엌에서 만든 전지는 가장 저렴한 제조 전지에 비해 수명이 길지 않고 전력 생산량도 거의 비슷하지 않으므로 DIY를 통한 전력 생산이 목표라면 그냥 전지를 구입하는 것이 좋습니다.
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탭 와이어. 셀을 “스트링”으로 연결하는 데 사용되는 납작한 와이어입니다.
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액체 실리콘. 연결된 태양광 전지를 밀봉하는 데 사용됩니다. 미국 태양 에너지 협회 태양광 부문의 의장인 John Burke는 이를 위해 Dow의 DC 184를 권장하지만, 투명한 액체 실리콘이라면 어떤 것이든 사용할 수 있습니다.
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납땜 및 납땜 인두. 아직 가지고 있지 않다면 철물점에서 무연 납땜과 납땜 인두를 구입할 수 있습니다.
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코킹 또는 접착제. 패널을 밀봉하려면 100% 실리콘 코킹을 사용하세요. 긴급한 경우 강력한 접착제를 사용할 수도 있지만 코크만큼 방수가 잘 되지 않습니다.
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캡슐화 재료. 전지를 줄로 연결하고 실리콘으로 밀봉한 후에는 추가로 캡슐화해야 합니다. 태양광 전지는 섬세한 제품이기 때문에 먼지와 손상을 방지해야 합니다. 가장 좋은 방법은 두 장의 유리 사이에 밀봉하는 것입니다. 하지만 라미네이팅 기계가 있거나 접근할 수 있는 경우 패널을 라미네이팅할 수도 있습니다. 유리만큼 내구성이 뛰어나지는 않지만 잘 작동합니다.
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멀티미터. 멀티미터 도구는 선택 사항이지만, 어셈블리 전체에서 연결부를 테스트하여 끊어지거나 분리된 부분이 없는지, 예상한 전력량을 얻고 있는지 확인해야 하므로 권장합니다.
직접 태양광 패널을 조립하는 재미에 더 집중하고 싶다면 소형 패널 제작에 필요한 모든 것을 제공하는 DIY 키트를 구매할 수 있다는 점을 기억하세요.
DIY 태양광 패널 만드는 방법
모든 재료가 준비되면 DIY 태양광 패널 조립을 시작할 수 있습니다:
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배치하기 태양광 셀을 그리드에 배치합니다. 셀의 “스트링”, 즉 하나의 연결된 줄로 연결될 셀의 줄을 설정하는 것입니다. 일반적인 패널 레이아웃은 각각 9개의 셀로 구성된 4개의 스트링, 총 36개의 셀입니다. 모든 배선이 완벽하게 정렬되도록 자를 사용하여 깔끔한 격자를 만드는 것이 좋습니다. 타일 스페이서를 사용하여 빈틈없는 레이아웃을 만들 수 있습니다.
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측정 탭 와이어의 길이를 측정하여 스트링의 위에서 아래로 늘어나는 두 길이가 되도록 합니다.
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납땜 첫 번째 태양광 셀의 앞쪽에서 다음 셀의 뒷면까지 탭 와이어를 양극과 음극을 연결합니다. 셀 줄이 모두 납땜될 때까지 이 과정을 반복합니다. 여러 개의 스트링을 사용하는 경우 전선이 튀어나온 상단과 하단에 와이어를 연결하고 모두 함께 납땜하여 연결합니다.
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테스트. 멀티미터를 꺼내서 연결 상태가 양호하고 기대한 만큼의 전력이 공급되는지 확인하고, 그렇지 않다면 필요한 경우 조사하고 다시 납땜하세요.
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첫 번째 캡슐화 액체 실리콘으로. 실리콘을 섞은 다음 부드러운 브러시를 사용하여 실리콘을 부드럽게 펴 바릅니다. 배터리나 충전할 장치에 연결할 수 있도록 전선을 빼놓지 마세요. 첫 번째 층을 말린 다음 두 번째 코팅을 합니다.
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두 번째 캡슐화. 유리판 위에 셀 스트링을 놓습니다. 내부에 먼지나 기타 오염 물질이 들어가지 않도록 주의하면서 그 위에 두 번째 유리판을 놓습니다. 다시 한 번 전선이 캡슐 외부에 있는지 확인하여 연결할 수 있도록 합니다. 코킹으로 밀봉합니다.
여기까지입니다. 모든 것을 올바르게 연결했다면 이제 패널을 햇볕에 놓았을 때 사용할 수 있는 주스를 얻을 수 있을 것입니다. 원하는 경우 유리 패널의 내구성을 높이기 위해 합판 프레임을 만들 수 있습니다.
DIY 태양광 패널을 좀 더 멋지게 만들고 싶다면 더 튼튼한 프레임, 매우 단단한 격자를 위한 페그보드 및 기타 개선 사항을 통합할 수 있습니다. 태양 에너지와 DIY 태양광 패널의 과학과 공학에 대해 자세히 알아보고 싶다면 무료 PDF를 다운로드할 수 있습니다. 태양을 잡으려면 훔볼트 주립대학교의 환경 자원 공학 및 적정 기술 강사인 로니 그라프만과 온타리오주 웨스턴 대학교의 교수인 조슈아 피어스가 쓴 글입니다.