Wenn man mit Elektronik privat etwas baut, nimmt man in Kauf, dass es viel Zeit in Anspruch nimmt. Deswegen macht man es ja im Endeffekt (neben dem Zweck Bekannte zu beeindrucken ;-) ). Einem ist auch klar, dass man eigentlich nichts günstiger bauen kann, als ein industriell hergestelltes und ausgereiftes Produkt. Die Erfahrung habe ich ja schon vor Jahren mit Verstärkern gemacht. Dann redet man von „Spaß am Bauen“. Trotzdem weiß man aber selbst nicht so genau, welche Synapsen gereizt werden, wenn man dann endlich das fünfte Gerät baut. Auch das Sechste ist natürlich schon in Planung – da wird endlich diese eine dämliche Sache wegkonstruiert.
Besser sieht’s schon aus, wenn man Ergebnis gebrauchen will. Oder es nicht zu kaufen gibt. Oder an besondere Gegebenheiten angepasst sein muss. Bei mir war es die Überlegung beim Rucksackurlaub, mein Handy aufzuladen. Das mag widersinnig erscheinen – für jemanden der eine Armbanduhr hat. Und so kann man auch nach drei Tagen noch getrennte Wege gehen und sich wiederfinden.
Sonne sollte es genug geben. Fehlt das passende Solarmodul, mit USB-Anschluss um auch GPS oder Akkuladegeräte (Digicam) anschließen zu können. Den Spannungswandler wollte ich mir sparen und suche deshalb nach Einzelzellen mit mehr als 500mA Nennstrom bei 0,5V (Fundstelle).
Nun habe ich viel mehr Zeit reingesteckt also vorgesehen, mehr teures Material gebraucht, neues Werkzeug gekauft und nicht mal das gesteckte (elektrische) Ziel erreicht. Deprimierend ist dann die Feststellung, dass nicht das rauskommt was man sogar schon mit pessimistischen Annahmen errechnet hat. Nur so etwa 40%. Gut rechnen wir in Südeuropa gutmütig mit der Hälfte des Erwarteten… Menno!
Hier noch mal das Ergebnis meiner Messung
Aufgetragen sind Strom und abgegebene Leistung im Zusammenspiel mit der Spannung (x-Achse). Ich habe das Modul mit diversen Lastwiderstand-Konstruktionen (siehe Foto oben *g*) belastet und die Werte gesammelt.
Die Leerlaufspannung beträgt kalt 5,7V und aufgeheizt knapp über 5V. Was mich irgendwie stutzig macht ist, dass die Angabe des Kurzschlussstromes (700mA, 650mA gemessen) sehr gut hinkommt, aber der Nennstrom so sehr vom Soll abweicht. Die Maximalleistung liegt bei etwa einem Watt zwischen 2,2 und 3,7V. Es sollten 2,5 Watt bei 5V sein. Kontaktprobleme kann ich eigentlich ausschließen, da ich alles gewissenhaft getestet habe.
Vermutung: eine Zelle ist beim Zusammenkleben noch gebrochen – irgendwann hab‘ ich’s geahnt. Die liefert – eigentlich kann man sich freuen, dass sie noch Kontakt hat – viel weniger Strom und wird nun, wie eine Leere zwischen vollen Batterien un einem Kofferradio, in Flussrichtung als Diode betrieben. Und so erzeugt sie -0,7V Spannungsabfall statt +0,5V zu halten und entsprechend Strom zu liefern. Denkt man sich diese 1,2V Differenz auf die 3,7V und nimmt einen höheren Übergangswiderstand an der Bruchstelle an, so sieht man, dass das Ziel in Reichweite war.
Problem ist nur, dass man solche Stellen jetzt quasi nicht sehen kann. Die gebrochene Zelle liegt flach und wird vom Klebeband zusammengehalten.
Positiv denken! Positiv denken! Doch alles Erfahrungen:
- Kein Plexiglas als Frontscheibe nehmen. Filtert viele Wellenanteile raus und mindert so den Wirkungsgrad (noch mehr ^^)
- Billige entspiegelte Scheiben für kleine selbstgebaute Module bekommt man von diesen billigen Hausmarken DINA4-Bilderrahmen im Baumarkt.
- Kaufe immer ein paar Solarzellen mehr als du für das Modul brauchst. Nein… ja, genau. Das geht ganz schnell wenn da ein kleines Stück draht oder sonstwas darunter liegt
- Die Zellen rückseitig auf der Platte montieren geht gut mit doppelseitigem Montage-Klebeband.
- Auf die verzinnten Kontakstellen sollte man kein Flussmittel kommen lassen. Jedenfalls bei mir. Habe mir dann Silberlot gekauft und „getupft“
- Rückplatte nicht aus (lackiertem) Sperrholz machen, da evtl Feuchtigkeit sich an der Frontscheibe von innen niederschlägt. Stattdessen eine farbige Polystyrol-Platte aus nehmen. Leicht, unkaputtbar und gut zu bearbeiten.
- Wenn man das Randprofil aus Aluminium und mit Gehrungen herstellen will, muss man ohne vernünftige Werkstatt schon zeimlich hartgesotten sein. Bei mir erwies sich ein PVC-U-Profil (12x12x1,2mm) als viel besser. Auch leichter und billiger
In Zukunft: Fertiges Modul kaufen und mit Spannungswandler dessen Ausgang anpassen. Schon Geldbeutel und Nerven.