自己制作太阳能充电站,首先考虑空间场地。在农村屋顶,荒地可购买标准尺寸太阳能板。但在城市,阳台外挂不安全,外墙更不可行。城市普通居民住宅,看上去只有空调平台可以安装太阳能板,因此测量好空间大小后才去买太阳能板。

太阳能板发电效率取决于电池片,长期可靠性取决于封装材料技术。目前国内大厂主流产品是采用12主栅线以上的单晶电池片,切片分割串并形成2米长1.1米宽的太阳能板。因电池和版型不同,一块太阳能板的瞬间功率从500瓦到700瓦不等。正规大厂的制造成本是7毛每瓦。
在中国大部分地区,一块这种的板子平均一天能发电1.5到4.5度。光照极好的西北夏季,可超过5度电;在阴雨天只有0.5度左右甚至更低。我国的峰值日照时数是每天 3.5 ~ 5.5 小时,一般电站 传输效率达80%。因此一片标称600W的板子,年平均每天发电量0.6kW × 4h × 80% = 1.92 度电。

一定要注意,各大网络平台有无数低价低效能太阳能板。如果是类似下图的电池片制作的太阳能板,它们是十几年的存货,或者电站失效淘汰,或者工业垃圾回收再挑拣组装,请避坑,某多某宝甚至还有2主栅线电池片,那是20多年前的古董。不要贪便宜买这些产品,尺寸大,笨重,又低效。

太阳能板的核心是电池片。参看下图,目前主流是16或24根主栅线电池,切半后串联。因此购买时,一定要问清看清电池片是否是单晶多主栅线。

一般单晶电池片每片的直流电压是0.7伏特。例如我在网上购买的50W小板,由28片切半型电池片串联形成,那么输出的直流电压是19.6V。

我使用旧电脑的电池包来储存电能。此电池包是9节18650电池3串3并,每节2000mAh。18650电池标称电压是3.6V,满充4.2V,因此电池包标称电压10.8V,满充达到12.6V。电池包容量2000mAh * 3 = 6000mAh。安全充电电流考虑0.5C,那么就是3A,可以安全接受强光时的峰值电流。这个电池包标称能量10.8V * 6Ah = 64.8 Wh(瓦时),满电状态下是4.2V*3*6Ah = 75.6 Wh(瓦时),考虑放电深度是80%,那么电池包能向外提供最多60.48Wh(瓦时)。

一部配5000mAh电池的手机,其电池能量是 3.85V * 5.0Ah = 19.25 Wh。考虑能量转换和传输效率,那么60.48 *76%=45.96Wh。因此,此电池包约可以给2部手机充满电。如果给10W的LED灯作为照明电池,约维持4~5小时照明。
这是太阳能充电站的思路,如果要提升能量,那么相应扩大每个模块的功率即可。注意,电池管理相当重要,温度和电流限制必须内建在电池包中,才能确保安全。