太阳能电池在Hi-Fi中的应用

岁月留声机

       Hi-Fi都有这样那样的因素困扰我们。一是大动态听音，每星期听个一、二次还行。天天这样听，你的邻居就回上门了。再就是不断上涨的电费，长时间用大功率输出来听，电表飞转。猛增的电费支出，用不了多久LP也会在你耳旁唠叨。其实我们大多数听音时，并没有用太大的输出。除胆机本身就是一只耗电的机外，对石机而言，大功率的石机在小音量时，其能耗比并不比小功率的能耗比来得好。 就听音乐而言，CD的音质最好，但平时听音也并非是非CD不听。APE、FLAC无损压缩格式和高品质的MP3其音质也比较接近于CD。用来平时听轻音乐和歌，还是能够满足要求。
      于是构想用毎路输出在5W__10W的小功率石机（分离件、IC均可）,配合一MP3播放器（MP3最好能兼容APE或LFAC格式），用作平时听音。机器供电，可以采用太阳能电池板同蓄电池组合的方式，以便在阴天或夜间为机器供电。这样就可以，用小功放听音，就不必担心邻居来敲你的门了。加之使用取之不尽用之不竭的太阳能，也不用为长期在家听音乐，而担心高额的电费了。正巧，一朋友上门，求其帮忙修一MP3的播放器。瞧瞧这MP3播放器功能还不少，很实用。用来验证构想正好。
      单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低些，其光电转换效率约12％左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。 从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，总的生产成本较低，因发展较快。唯多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池略短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好）。非晶硅太阳能电池 ，是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：1) 硫化镉太阳能电池,2) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) 。Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙（导带与价带之间的能级差）多元的半导体材料，可以扩大太阳能吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18％，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应（SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%，在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。
    太阳能交流发电是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电则无虚逆变器。试验用的MP3播放器有一12V的输入端口，因此采用太阳能直流发电,即:太阳能电池板___控制器___蓄电池____MP3功放。
      说干就干，太阳能电池板选用价格低廉的采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装（这种封装使用寿命较长）多晶硅太阳能电池，输出电压17V左右。功率应不低于20W（试验时用二块16.8V/10W的并联，最好能达到50W及其以上更好），以便在较短的时间为蓄电池充满电。蓄电池选12V、14A/h的铅酸蓄电池（也可用电动自行车，淘汰的铅酸蓄电池。）。 连接好电路，开始为蓄电池充电（我用电动自行车淘汰的12V、14A/h的铅酸蓄电池三块并联，经三天晴天将电充足，看来这蓄电池容量已不足了）。 试听时，感觉用直流供电的听感，要比使用交流供电的听感要好些。 等待的三天自己做了个12V的LED灯，作停电时的应急照明，其平时也可用其看电视和普通照明。其节能效果很是不错，家里的电费降了，LP也不会在你耳旁唠叨，还实现了低碳生活，呵呵！还是一举三得。 下步用LM1875做个小功放板，用在网络硬盘播放器上或我的MP4上。再做三个12V的插头，晴天上网、看电视我的什么路由器、网络播放器也可用上太阳能了。

北京6N1

主意很好
价格偏高普及是问题
价格下来了山寨也起来了，咋整

小菜鸟

灰常有创意  不过电子管算是无缘了

岁月留声机

       单就太阳能电池组（板），目前目前价格约：1W/7.00元左右。50W太阳能电池组约：350.00元左右，唯与之配套的蓄电池价格较贵。以太阳能电池组(板)10年使用寿命来算，10年蓄电池少则要用三块。12V/14A的蓄电池100.00元左右。那10年全周期要650.00元左右。若蓄电池采取以旧换新的方式，价格控制在600.00元是有可能的。如果采用100W的太阳能电池组(板)，成本控制在1200.00左右，使用LED节能灯解决一些个照明就更好了。
    如用交流供电,以总输出功率20W计，考虑小功放电路以及变压器的效率，电源变压器应用60W左右。如使用简单的整流滤波电路，配合7812系列稳压IC，构成交流供电系统，成本低廉,前期制造成本约：50.00元左右，如果每天听4小时的音乐，加上10年的电费(以每度电0.55元计)要480.00多元，总体消耗580.00多元，并不比开始的650.00元左右省好多.但这样省钱的前提是，除听音乐外并保证10年内电费不会上涨。如果电费上涨了，用10年，光听音乐的开销肯定就不止是580.00多元的问题了，还不用说解决一些个照明的事了。
    比较:1)太阳能供电比较环保。不论用什么方式取得交流电，都会对环境造成破坏和污染，而且是连续的(尤其以核电和火电)。太阳能电池组(板)，在制造时对环境也会造成破坏和污染，但在运行时基本不会对造成破坏和污染。2)交流供电方式，前期制作成本低廉，太阳能直流供电方式，前期投入较高。但10年总体差别不是很大。3)太阳能直流供电方式，电源平稳干净、无纹波。交流供电，一般的整流滤波电路则有较大的纹波。虽然可以采用CLC加稳压的方式来降低，非但无法消除纹波，复杂的电路也增加了故障率，同时也增加了电源制作的成本。
    结论:还是太阳能好。
   

菜鸟爱好者

岁月留声机 发表于 2012-4-11 10:53
单就太阳能电池组（板），目前目前价格约：1W/7.00元左右。50W太阳能电池组约：350.00元左右，唯与之 ...

总结的太好了,有理有据的,发个充电控制器看看,是如何连接电瓶的?

岁月留声机

充电电路很简单,用一7815稳压IC，二只二极管、一只电容。对铅蓄电池浮充电。

小小少年

环保

wangxingbin

支持环保，省去逆变器可以提高电池利用率还可以节约成本

ka2209

低碳环保。节约电费。

儋耳

n年前曾有过想法，可惜电池质量不行啊。

leiyongheng001

好，可以和风力发电相结合，我家还是有些风的，就是成本高了点，下次动手试试

Super505050

楼主的路由器外观和我的是一样的。

铅酸蓄电池寿命仍然不够长。我想用双层电容作为储能元件，这样整个系统的寿命应该就比较长了。可惜双层电容太贵，不过可以用二手货。