wtorek, 15 czerwca 2010

[Q&A] Pytania o wafle

Czy takie ogniwo prześwituje tzn czy światło przechodzi na przelot?
Czy oświetlane musi być od strony lutowanych połączeń ?
Czy połączenia elektryczne muszą być koniecznie lutowane ? Cyna w ujemnych temp. ulega rekrystalizacji gdzie przy minus 30 bardzo szybko ulega skruszeniu . Całe to zjawisko pogarsza kontakt elektryczny aż do powstania przerw w obwodzie ogniw.
Czy wobec tego mogłyby być paski miedziane łączone na styk ? jest to wykonalne mimo kruchości wafli.

Uwaga : dobrze przepuszcza światło polimetakrylanmetylu "Plexi" typu lanego inne mają gorsze właściwości {20 lat pracy z tworzywami} ponadto cały panel mogę zalać cienką warstewką plexi to sprawi większy przepływ światła do ogniw. Pod ogniwa dałbym blachę alu np 4 do 5 mm, która kapitalnie usztywni całość konstrukcji, i będzie latem odprowadzać sporo ciepła z ogniw.
- Jarek J. 

Ogniwa (przynajmniej te które w większości widziałem) nie są przeźroczyste.

Dwie ścieżki (czasami trzy) są 'od góry' - a więc od strony gdzie padają promienie słoneczne, (biegun ujemny) oraz dwie (czasem trzy) 'od dołu' (biegun dodatni). Prowadzone są prace i eksperymenty nad waflami gdzie łączenie plusa i minusa odbywa się tylko od dołu (jeden widać tutaj), a cała przednia powierzchnia wystawiona jest na działanie promieniowania słonecznego.

Większość paneli wygląda obecnie właśnie tak, że wafle łączone są taśmami. Czy tak musi być? Z pewnością nie. Było by wspaniale jakbyś Jarku wymyślił bądź zaproponował jakąś innowację, która by łączyła w sobie cechy dobrego przylegania do wafla (i nie ukruszenia go) wraz z dobrą przewodnością elektryczną. Ideałem było by gdyby to jeszcze pozwalało na szybką i łatwą produkcję (najlepiej kładziemy wafel i gotowe, kładziemy następny i gotowe, kładziemy jeszcze jeden i mamy już trzy połączone wafle). Gdyby to jeszcze było rozwiązanie na lata (cały czas na dworze, 10 - 20 lat w naszych warunkach klimatycznych)... :).

(Pamiętaj jednak, iż na wafel nie może być wywierana żadna siła. Także podczas cykli gorący dzień i chłodna noc wafel może się trochę rozszerzać i kurczyć - na co trzeba mu pozwolić. Tak, wafle to szantażyści!! Jak im na coś nie pozwolisz to po prostu pękną od razu, jeszcze dzisiaj albo jutro.)

Co do 'zalewania' wafli to pamiętaj o cyklach dzień/noc o których wspomniałem. Jest jeden środek 'pewniak' i nazywa się Sylgard 184. Jest to dwu składnikowy elastomer addycyjny (sieciowanie następuje po zmieszaniu w odpowiednich proporcjach). Zalewa się wafle leżące przodem do szkła (tyłem do nas). Po zastygnięciu broni wafle od wody, utrzymuje je przyklejone do szkła, a jednocześnie cały czas jest odpowiednio elastyczny (miękki) tak, że wafle nie popękają podczas swoich minimalnych rozszerzeń i skurczeń (to są naprawdę minimalne wartości ale warto je brać pod uwagę, ze względu na kruchość wafli).

Z ciekawością czekam na wyniki Twoich eksperymentów. Możesz je publikować tutaj, w komentarzach pod tym wpisem lub przesyłając je na moją skrzynkę, a ja będę publikował w serii kolejnych wpisów.

Powodzenia!! :)

6 komentarzy:

Adam C pisze...

Chciałbym dodać że o ile same ogniwa nie są przezroczyste to w panelu zawsze są między nimi szpary przez które trochę światła się przedostanie.

Oprócz lutowania można próbować klejenia klejem przewodzącym, ale podejrzewam że ze wzgl. na koszt, słabą przewodność i trwałość nikt tego nie robi. Z powodu delikatności metalizacji ogniw odpada też zgrzewanie. Na styk chyba nawet nie ma co próbować-powierzchnia miedzi się utlenia i nie sądzę żeby zapewniło to dobre przewodzenie.
Wydaje się że jedyna sensowna metoda to lutowanie, chociaż jak słusznie Jarek zauważył jest jedno ale. Cynę atakuje zaraza :) (cynowa, ang. tin pest). Zjawisko znane od wieków, rozpoczyna się poniżej ~13°C a najszybciej przebiega między -30 a -40°C. Podobno też jeśli już się rozpocznie nie ustaje po podwyższeniu temperatury. W każdym razie w ciągu 18 miesięcy potrafi zamienić ładne błyszczące luty w szary proszek.
Jest na szczęście metoda na zatrzymanie tej destrukcji: dodanie ołowiu. Krótko mówiąc, stopy lutownicze z ołowiem są odporne. Czyli wszystko będzie OK pod warunkiem że nie będziemy zbyt ekologiczni i kupimy "taśmę" połączeniową niezgodną z RoHS. Najlepiej jeśli będzie pokryta stopem 62Sn/36Pb/2Ag który ma nieco niższą temperaturę topnienia od 63Sn/37Pb. Warto też dodać, że dzięki użyciu ołowiowego stopu temperatura lutowania wyniesie ok. 180°C a nie ok. 220°C jak w przypadku Sn96.5/Ag3.5 co powinno znacznie ułatwić lutowanie i przełożyć się na mniejszą ilość uszkodzonych ogniw.
Niestety wygląda na to że sprzedawane przez Artura tasiemki są pokryte stopem bezołowiowym. Na szczęście zaraza cynowa nie jest zjawiskiem powszechnym, czyli może nie wystąpić. Jednak nie ryzykowałbym drogich ogniw.

Artur NaZielono.net pisze...

Ciekawe co poczatkuje ten proces? Sama temperatura? A moze cos jeszcze do tego jak np. wilgoc??

Sprawdzilem dokladnie co jest w posiadanych przeze mnie trasmach:
- copper C110 ASTMB 152 soft temper
- solder is lead free 96.5/3.5 tin-silver

Wszelkie inne sposoby na laczenie wafli oczywiscie sa mile widziane, w szczegolnosci te dzialajace na przez dlugie lata!! :))

Adam C pisze...

Tak, sama temperatura. Wiadomo też, że niskie ciśnienie i naprężenia spoiny mogą nieco przyspieszyć proces, jednak nic mi nie wiadomo o wpływie wilgoci.

Co do Twoich tasiemek, jak pisałem wcześniej są bezołowiowe czyli potencjalnie podatne na zarazę cynową. Ponadto wymagają wyższej temperatury lutowania. Różnica w lutowaniu jest naprawdę spora!

Artur NaZielono.net pisze...

A jak to teraz jest. Czy caly swiat przestawia sie na uzywanie cyny bezolowiowej i naraza sie na ta zaraze??
Troche wydaje sie to dziwne, albo uzywac czegos trujacego albo czegos co potencjalnie sie rozleci za kilka lat.
Czy ten problem nie zostal jakos rozwiazany aby zaraza nie zjadala lutow, a jednoczesnie aby nie bylo tam olowiu??

Adam C pisze...

Nie do końca, nie cały. Cała ta sprawa z lutowaniem bezołowiowym jest dużo bardziej skomplikowana i kontrowersyjna niż by się mogło wydawać. Tak naprawdę nie wiadomo czy nie maczali w niej palców producenci elektroniki, chcąc zapewnić sobie większą sprzedaż.
Zaraza cynowa to nie jedyny problem lutów bezołowiowych, kolejny poważny to powodujące zwarcia wąsy cynowe (ang. tin whiskers, na szczęście nie dotyczą paneli słonecznych).
Twórcy dyrektywy RoHS jak i producenci elektroniki doskonale wiedzą i otwarcie przyznają, że obecnie ***nie istnieje niezawodna alternatywa dla stopów bezołowiowych***. Dlatego z jej stosowania wyłączony został przemysł wojskowy, lotniczo-kosmiczny, częściowo też samochodowy i medyczny. Ogólnie wszystko co ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo ludzi.
A że popsuje się TV czy komputer? Najwyżej pojedzie do serwisu albo na śmietnik, ciekawe tylko czy w ten sposób środowisko nie ucierpi bardziej. Podobno badania wykazały że ponad połowa awarii sprzętu elektronicznego została spowodowana słabą jakością lutów (bezołowiowych). Poza tym czym jest te kilka gram ołowiu w cynie w porównaniu z kilogramami w akumulatorach? I o ile samochodowe są raczej w większości poddane recyklingowi to np. z UPSowymi już nie byłbym taki pewien.

Adam C pisze...

Poprawka, oczywiście miało być "nie istnieje niezawodna alternatywa dla stopów ołowiowych" :)

Prześlij komentarz