自制太陽能充電站

自己制作太陽能充電站，首先考慮空間場地。在農村屋頂，荒地可購買標準尺寸太陽能板。但在城市，陽臺外掛不安全，外墻更不可行。城市普通居民住宅，看上去只有空調平臺可以安裝太陽能板，因此測量好空間大小后才去買太陽能板。

太陽能板發電效率取決于電池片，長期可靠性取決于封裝材料技術。目前國內大廠主流產品是采用12主柵線以上的單晶電池片，切片分割串并形成2米長1.1米寬的太陽能板。因電池和版型不同，一塊太陽能板的瞬間功率從500瓦到700瓦不等。正規大廠的制造成本是7毛每瓦。

在中國大部分地區，一塊這種的板子平均一天能發電1.5到4.5度。光照極好的西北夏季，可超過5度電；在陰雨天只有0.5度左右甚至更低。我國的峰值日照時數是每天 3.5 ~ 5.5 小時，一般電站 傳輸效率達80%。因此一片標稱600W的板子，年平均每天發電量0.6kW × 4h × 80% = 1.92 度電。

一定要注意，各大網絡平臺有無數低價低效能太陽能板。如果是類似下圖的電池片制作的太陽能板，它們是十幾年的存貨，或者電站失效淘汰，或者工業垃圾回收再挑揀組裝，請避坑，某多某寶甚至還有2主柵線電池片，那是20多年前的古董。不要貪便宜買這些產品，尺寸大，笨重，又低效。

太陽能板的核心是電池片。參看下圖，目前主流是16或24根主柵線電池，切半后串聯。因此購買時，一定要問清看清電池片是否是單晶多主柵線。

一般單晶電池片每片的直流電壓是0.7伏特。例如我在網上購買的50W小板，由28片切半型電池片串聯形成，那么輸出的直流電壓是19.6V。

太陽能充放電控制器必須有。這是因為太陽能板的電流輸出是不穩定的，例如我這塊50W功率的小板，在冬天輸出電流隨陽光強度不同在 0到 1.5A變化。出于安全考慮必須將電流電壓輸出控制在儲能電池包可接受的范圍內。

我使用舊電腦的電池包來儲存電能。此電池包是9節18650電池3串3并，每節2000mAh。18650電池標稱電壓是3.6V，滿充4.2V，因此電池包標稱電壓10.8V，滿充達到12.6V。電池包容量2000mAh * 3 = 6000mAh。安全充電電流考慮0.5C，那么就是3A，可以安全接受強光時的峰值電流。這個電池包標稱能量10.8V * 6Ah = 64.8 Wh（瓦時），滿電狀態下是4.2V*3*6Ah = 75.6 Wh（瓦時），考慮放電深度是80%，那么電池包能向外提供最多60.48Wh（瓦時）。

一部配5000mAh電池的手機，其電池能量是 3.85V * 5.0Ah = 19.25 Wh。考慮能量轉換和傳輸效率，那么60.48 *76%=45.96Wh。因此，此電池包約可以給2部手機充滿電。如果給10W的LED燈作為照明電池，約維持4~5小時照明。

這是太陽能充電站的思路，如果要提升能量，那么相應擴大每個模塊的功率即可。注意，電池管理相當重要，溫度和電流限制必須內建在電池包中，才能確保安全。