Хорошо, давайте посмотрим, как сейчас обстоят дела с компонентами.

Если на секунду отвлечься, то становится видно насколько прекрасен момент: суббота, спокойствие и осень, темно и за окном, и в комнате. Ноутбук на коленях и ноги под пледом. Немного жарко. Фоном играет музыка в наушниках. Марина смотрит комедию в комнате рядом. День прошел хорошо и насыщенно: мы приготовили пирог, посмотрели какой-то фильм, обнявшись на диване, и съездили к родителям. Можно найти множество советов о том, как добиться успеха и заработать много денег. Но всё это не имеет смысла, если ты не чувствуешь себя счастливым. Если ты не счастлив – ничего и не получится. Так что, в первую очередь, будьте счастливыми. Все остальное – получится, если захотите.

Вернемся к нашей идее. Что нам нужно для SunNet:

1. Солнечная панель, 30% мощности которой при прямом солнце хватает на питание Wi-Mi точки доступа в пиковой нагрузке. Остальное – в аккумулятор на вечер или моменты облачности.
2. Аккумулятор, который теряет не более 15% заряда за 30 дней и способен при полном заряде питать Wi-Mi модем 10 часов.
3. Wi-Mi точка доступа с 3G/CDMA Rev B/LTE от SIM и RUIM, которая держит соединение без антенны и способна достать Wi-Fi сигналом телефон, который лежит через две стены в доме через 20 метров.

Давайте для начала посмотрим, что там с солнечными панелями.

Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком армянского происхождения Джакомо Луиджи Чамичаном.

25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапин (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). Уже через 4 года, 17 марта 1958 года, в США был запущен спутник с использованием солнечных батарей — Vanguard 1. 15 мая 1958 года в СССР также был запущен спутник с использованием солнечных батарей — Спутник-3.

Мощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли (AM0), составляет около 1366 ватт на квадратный метр. В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может быть менее 100 Вт/м². С помощью распространённых промышленно производимых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долларов США за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл.

В 2009 году компания Spectrolab (дочерняя фирма Boeing) продемонстрировала солнечный элемент с эффективностью 41,6 %. В январе 2011 года ожидалось поступление на рынок солнечных элементов этой фирмы с эффективностью 39 %. В 2011 году калифорнийская компания Solar Junction добилась КПД фотоэлемента размером 5,5×5,5 мм в 43,5 %, что на 1,2 % превысило предыдущий рекорд.

В 2012 году компания Morgan Solar создала систему Sun Simba из полиметилметакрилата (оргстекла), германия и арсенида галлия, объединив концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент. КПД системы при неподвижном положении панели составил 26—30 % (в зависимости от времени года и угла, под которым находится Солнце), в два раза превысив практический КПД фотоэлементов на основе кристаллического кремния.

В 2013 году компания Sharp создала трёхслойный фотоэлемент размером 4×4 мм на индиево-галлий-арсенидной основе с КПД 44,4 %, а группа специалистов из Института систем солнечной энергии общества Фраунгофера, компаний Soitec, CEA-Leti и Берлинского центра имени Гельмгольца создали фотоэлемент, использующий линзы Френеля с КПД 44,7 %, превзойдя своё собственное достижение в 43,6 %. В 2014 году Институт солнечных энергосистем Фраунгофер создали солнечные батареи, в которых благодаря фокусировке линзой света на очень маленьком фотоэлементе КПД составил 46 %.

В 2014 году испанские учёные разработали фотоэлектрический элемент из кремния, способный преобразовывать в электричество инфракрасное излучение Солнца.

Перспективным направлением является создание фотоэлементов на основе наноантенн, работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров (порядка 200—300 нм) светом (то есть электромагнитным излучением частоты порядка 500 ТГц). Наноантенны не требуют дорогого сырья для производства и имеют потенциальный КПД до 85 %.

Ок, базовая теория понятна, пойдём на Aliexpress смотреть на панели.

Чтобы понять, какой мощности панель нам нужна, посмотрим, сколько потребляет эталонный на сейчас Wi-Mi модем Huawei EC 5321. Я знаю, что можно специальным прибором посчитать, сколько потребляет устройство, так что нужно будет замерить, но на сейчас будем отталкиваться от обычного USB – если эти модемы питаются по USB, то какой ток USB может передавать? 5 V, 1.5 A? У меня есть power bank с такой силой выходящего тока и я могу проверить, может ли от него работать модем.

Ок, тогда может хватить такой и точно хватит такой панели
но на али продают кусочки панелей – можно найти самую эффективную и собрать себе супер-вариант.

Я пока остановился на такой панели за $ 2.75 – при прямом солнечном свете она без нагрузки даёт 12 В, 1.5 А. Приедет через пару недель и сможем потестировать, на что именно она способна и сколько таких панелей нужно для нашей коробки.

Кстати, изучая информацию о похожих проектах, я нашел видео предпринимателя Брюса Бейки. В нём он рассказывает о проекте Green Wifi, основанном им. Этот проект заключается в создании таких же, как у нас с вами, коробок с интернетом. Брюс оборудует ими крыши школ в бедных районах Индии, предоставляя детям доступ к знаниям.

Спасибо Брюс, что делаешь мир лучше!