Következő bejegyzésünkben bővebb információt talál a napelemekről és az általuk termelt alternatív áramellátásról.
A földön található és kitermelhető kőolajkészletekben rejlő energiát a Nap 1,5 nap alatt sugározza a földre. A Nap egy órányi energiakibocsátása teljes egészében fedezné az emberiség egy évnyi energiafogyasztását.
Mi a napelem?
A napelem vagy más néven photo-voltaikus elem egy olyan szilárdtest eszköz, amely az elektromágneses sugárzást (fotonbefogást) közvetlenül villamos energiává alakítja. Az energiaátalakításkor úgy jön létre elektromos áram, hogy a napelem a sugárzás elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket generál, amiket az eszközben az elektrokémiai potenciálok, illetve az elektron kilépési munkák különbözőségéből adódó beépített elektromos tér rendezett mozgásra kényszerít. Ez a jelenség nem csak napfény hatására, hanem bármilyen megfelelő fényspektrummal rendelkező fényforrás esetén is lezajlik. Egy napelem vagy szolár cella teljesítményét befolyásolja a napelem cella típusa és mérete, a fény intenzitása és a fény hullámhossza. Magyarországon a déli tájolású, 30˚-os szögben elhelyezett napelemes rendszer tudja a legnagyobb hatásfokkal hasznosítani a napsugárzásból származó energiát.
Az egyre fejlődő gyártási technológiáknak köszönhetően a napelemes rendszerek ma már elérhető árukkal és egyre kedvezőbb hatásfokukkal veszik fel a versenyt a kőolaj-alapú energiatermeléssel. A napelemekre általában 20-25 év a garancia és élettartamuk elérheti akár a 40 évet is. Mivel az energiatermelés során szén-dioxid nem keletkezik, ez sokkal környezetkímélőbb, mint az atomenergiából nyert áram. Emellett nagy előnye, hogy 9 év alatt teljesen megtérül a befektetés és nem kell többet az áramszámlára gondolnia.
Napelemek fajtái
A napelemek a kristályos technológia esetén nagy tisztaságú szilícium cellákból épülnek fel, melyek sorba kötve és vízmentesen egy üveglap és egy műanyag hátlap közé laminálva kerülnek gyártásra. A napelemek gyártási technológiája alapján megkülönböztetünk monokristályos és polikristályos cellákat. A különbség a két technológia között a szilícium tömbök előállításában van, amiből a cellákat vágják:
Monokristályos napelem:
A monokristályos szilíciumot elektromos térben húzzák ki henger alakúra, és a szilícium egy tömbben dermed meg (ezért mono, azaz „egy” kristályos).
Ez a napelem a ma létező legjobb hatásfokkal bíró napelem, aminek hatásfoka 25% körül van. Az egykristályos napelem a közvetlen napfényt hasznosítja jobban, de a szórt napfényben már kevésbé tudja hasznosítani. Élettartama 30év körül van. Ez a cégünk fő profilja jelenleg.
Polikristályos napelem:
A polikristályos cellákat négyzet alapú tömbökbe öntik, eközben a szilícium több kristályban dermed meg. Innen ered a poli-, azaz többkristályos elnevezésük.
Ennek a hatásfoka is már megközelíti a monokristályos napelemét, élettartama 25 év.
Vékonyrétegű napelemek:
A vékonyrétegű technológiánál nem kristályos szilícium tömbökből vágnak cellákat, hanem a félvezető réteget kémiai vagy fizikai lecsapatással közvetlenül az üvegre, vagy akár más hordozó felületre viszik fel. A hagyományos napelemekkel szemben bizonyos mértékben a szórt Napfényt is villamos energiává tudják alakítani. Ezek a fajta napelemek viszonylag új technológiának számítanak és mivel hatásfokuk kisebb, így családi ház tetőjére nagyon ritkán kerülnek, mert nagyobb a területi igényük a kristályos napelemekhez képest. Inkább erőművi (földre telepített) alkalmazásuk gyakoribb. Jelenleg ezek az elterjedt és már tömeggyártásban lévő vékonyrétegű technológiák:
amorf szilícium: ez a ma használt vékonyrétegű napelem technológiák közül az egyik legelterjedtebb. A félvezető réteg itt is szilícium amit nem kristályos tömbökből, hanem szilán gázból (SiH4) állítják elő: kémiai reakció során a hidrogént leválasztják a szilíciumról, ami így lerakódik az üvegre – vagy más felületre, pl. műanyagra, fémre is akár. Hatásfoka 5-7 %-os.
kadmium-tellurid technológia: előnye, hogy nagy szériában is előállítható. A First Solar az egyetlen gyártója. Speciális, VTD gyártási technológiát (nagy hőfokú porlasztást) használnak a gyártásban. Hatásfoka 7-10%.
réz-indium-gallium-diszelenid és réz-indium-diszelenid: a legújabb technológia, sok cég kezdte el az ilyen vékonyrétegű napelemek fejlesztését a 9-12%-os hatásfok reményében. Ez a technológia egyelőre nem túl elterjedt és viszonylag drága, de a nagyobb hatásfoknak és a tömegtermelésnek köszönhetően a jövőben egyre elérhetőbb áron lehet majd hozzájutni.
