Napelemes cellatechnológiák – mi gyűjti be a napenergiát?

A napelemes cellák fejlődése

Az általunk megismert és használt, szilícium félvezetőre épülő napelem előállítása már az ’50-es években is zajlott.

A napenergia szilícium felhasználásával készült cellák alkalmazásával alakul át elektromos árammá.

A napelemek működési elve 70 év alatt nem igazán módosult, azonban a cellák gyártási és technológiai fejlődése nagyon előre tört.

Ennek köszönhetően a mai napelemek sokkal jobb teljesítményt nyújtanak, illetve olcsóbbak is lettek.

Az elmúlt évtizedben is jelentős fejlesztések történtek, hogy a napelemek még hatékonyabbak legyenek, és ennek köszönhetően sikerült

• a 200 W-os teljesítményt 400 W fölé felvinni,
• a 15%-os hatékonyságot 20% fölé növelni,
• a gyártók pedig kezdetben a termékgaranciára 5 évet adtak, ez mára már 10-15 év is lehet akár.

De miből is állnak a cellák?

Napjainkban, mivel kiemelkedő fényelnyelő képességgel rendelkezik, ezért többnyire kristályos szilíciumot alkalmaznak a napelemek készítésénél.

A cellaszerkezet szempontjából poli- és monokristályos felépítésű napelemekkel találkozhatunk.

A különböző gyártástechnológiák miatt beszélhetünk kétféle kristályszerkezetről.

A polikristályos technika pozitív tulajdonsága, hogy olcsóbb, mivel kevesebb energia kell a napelem gyártásának egész folyamatához.

Azonban tekintve, hogy a benne rejlő lehetőségeket mára már szinte teljesen kihasználták, ezért kezd egyre inkább kimenni a divatból.

Ezzel ellentétben a monokristályos napelem panelek egyre népszerűbbek lesznek, és a technológiai újításoknak köszönhetően egyre kedvezőbb eredményeket produkálnak.

A polikristályos napelem cellák

A polikristályos napelem cellák előállítása öntött tömbkötésű, többkristályos szilícium modulokból történik.

A cellák egymás mellett helyezkednek el, a felületükre kékes árnyalat és rendszertelen minta jellemző, és négyzet alakjuk van.

A gyártásuk nem olyan energiaigényes, mint a monokristályosaké, és jóval gyorsabb is a folyamat.

Ami még pozitív tulajdonságuk, hogy szórt fény esetén a termelésük nem romlik olyan sokat, illetve ami a dőlésszöget és a tájolást illeti, rugalmasabbak, mint más napelemek.

Negatív jellemzőjük, hogy közvetlen fényben és magasabb hőmérséklet esetén nem igazán hatékonyak, és nem igazán van lehetőség a fejlesztésére.

Maximális hatásfokuk 17-18%.

A monokristályos napelem cellák

A monokristályos napelem cellahúzott egykristályos szilícium modulokból készül és nyolcszög formájú.

A felülete fekete vagy sötétkék és egységes homogén, nincsen rajta mintázat, és a cellák között jól látható rések vannak.

Nagy előnye, hogy közvetlen fényben magas a termelés, illetve a cellák teljesítménye nem romlik annyira magas hőmérséklet esetén.

Jóval hatékonyabb a polikristályos celláknál, a hatásfoka átlagosan 19-20% és alkalmas további fejlesztésekre.

Ami viszont hátránya, hogy drágább és több energiát igénylő a gyártása, viszont ahogy egyszerűsítik a technológiát, úgy közelíti meg a polikristályos cellák költségeit.

A szórt fényben azonban nem olyan hatékony.

Amorf struktúrájú szilícium

Ez az opció azért nem tudott elterjedni, mert a kristályos technológiához képest nem igazán hatékony, ezenkívül az élettartama sem túl hosszú.

Ez a tendencia azonban valószínűleg változni fog, mivel sok lehetőség van az amorf struktúrájú vékonyfilm alapú napelemekben.

A megfelelő fejlesztéseket követően a kristályos paneleket nagyszerűen ki tudja majd egészíteni.

Az egyik leglényegesebb különbség, hogy az előállításnál fizikai vagy kémiai technikával, egy vékony filmrétegként viszik fel a szilícium félvezetőt a hordozóra, és nem pedig egy kristályos tömbből szeletelik, és ilyen módon egy olyan felület jön létre, ami egységesen be van vonva.

Az amorf szilícium előállítása ún. kicsapatással történik, a formája nincs megkötve, osztatlan, homogén felülettel rendelkezik és fekete vagy sötétkék színe lehet.

Miért nem népszerű az amorf szilícium?

Az amorf szilíciumos napelem lehet domború vagy akár egybefüggő, de még hajlékony felület is.

Előnye, hogy kristályos típushoz képest a teljesítményromlás mértéke alacsonyabb a hőfok növekedésével, vagyis a hőmérsékleti együttható kedvezőbb.

Nem annyira érzékeny arra, hogyha a napfény beesési szöge változik és mivel rugalmas és vékony, ezért több mindenre is fel lehet használni.

A gyártása nem olyan összetett és energiaigényes mint a kristályos celláké, illetve jól funkcionál szórt fényben is.

Ami viszont a negatív oldala, hogy termelés tekintetében alacsony hatékonysággal rendelkezik (5-6% átlagosan).

A teljesítménye romlik a hőmérséklet csökkenésével, és az élettartama is elég rövid.

Illetve, az élettartamhoz és a hatásfokhoz mérve drágának mondható.

Csak a legjobb technológia és a legjobb alapanyag!

Ahhoz, hogy a napelem rendszered a legmegfelelőbben üzemelhessen, és a legnagyobb teljesítményt tudja elérni, mindenképpen olyan napelem márkát kell választani, amely a legjobb minőségű alapanyagokkal és a legjobb technológiával működik.

Nem véletlenül zajlanak folyamatosan a fejlesztések, hiszen hogyha már elértek egy hatékonyságot, akkor meg van az esély arra, hogy még többet is ki lehet hozni a technológia és az alapanyagok adta lehetőségekből.

De ezt a részét bízzuk a tudósokra és a tervezőkre!

Számodra az a legfontosabb, hogy a lehető legjobb vállalkozást bízd meg a napelemes rendszered telepítésével, és a legjobb minőségű termékeket válaszd!

Töltsd ki űrlapunkat, és partnerünk segítségével Te is egy kifogástalanul működő fotovoltaikus rendszer büszke tulajdonosa lehetsz!