2017. Február 23. 1:09

Frissitve10:07:24 AM GMT


Napenergia Napelem A napenergiáról, II. rész – A napelem II.


A napenergiáról, II. rész – A napelem II.

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiA kristályos napelemek

A fotovoltaikus napelemekhez eredetileg kizárólag szilícium alapanyagot használtak, a több évtizedes kísérletezéseknek köszönhetően azonban ma már más anyagokat is alkalmaznak, noha a legtöbb hatásfoka nem éri el a szilíciumkristályos elemek hatékonyságát.

A gyártástechnológia tekintetében alapvetően kétfajta napelemet különböztetünk meg: a kristályos és a vékonyrétegű napelemet.

A kristályos napelem esetében a félvezető a szilícium. A gyártás során nagytisztaságú szilícium tömbökből hasítanak le lapokat, s ezeket egymástól hermetikusan – az esetek jó részében laminálással – elzárják, illetve megfelelő rendszer szerint alumínium csíkokkal összekötik.

Ezzel a gyártástechnológiával készülnek az egykristályos szilícium (Si) napelemek, amelyek egyben a leghatékonyabbak is. A kereskedelemi forgalomban lévő legkorszerűbb panelek hatásfoka 18 százalék, de laboratóriumi körülmények között már a 25 százalékot is elérték, az elméleti határ pedig 31 százalék.

 

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiAz ugyancsak szilícium alapú polikristályos Si napelemek gyártása ugyan olcsóbb, de hatásfokuk gyengébb az egykristályos napelemekénél, úgy 14-16 százalék között mozog.

A kristályos napelemek szemmel is könnyen felismerhetők, hiszen a táblákban kapható elemeken jól láthatók a cellákat összekötő alumínium csíkok.

 

 

A vékonyrétegű napelemek

A vékonyrétegű napelemek alapanyaga már nem kizárólag szilícium, ami elsősorban a fejlődő gyártástechnológiának köszönhető. A gyártás során a félvezetőt kémiai vagy fizikai eljárással lecsapatják a hordozó felületre, ami az esetek jó részében üveg. Az ilyen napelem távolról felismerhető: egyenletes felületét csak a jobb működés érdekében végrehajtott lézeres bemetszések törik meg.

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-ii

A jelenleg elterjedt vékonyrétegű napelemek három kategóriába sorolhatók. Az egyre inkább elterjedőben lévő amorf (aSi),

 

 

 

 

 

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiés mikromorf (µSi) szilícium napelemek gyártása során szilán gázból csapatják ki a szilíciumot a hordozó felületre, a hidrogén leválasztásával. Az így készített napelemek hatásfoka jelentősen elmarad a kristályos napelemekétől: az aSi 5-6, a µSi 7-8 százalékot érhet el.

 

 

 

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiA kadmium-tellurid technológia gyártási és működési elve hasonló. Az előállítás során leginkább alkalmazott VTD gyártástechnológia lényege, hogy igen magas hőfokon porlasztva viszik föl a félvezetőt a hordozó felületre. A technológiában piacvezető First Solar hatalmas szériában olcsón tudja gyártani a 7-8 százalékos hatásfokú napelemet.

 

 

 

 

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiA réz-indium-gallium-diszelenid (CIGS)

 

 

 

 

 

 

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiés a réz-indium-diszelenid (CIS) technológiák jelentik a vékonyrétegű napelemgyártás legújabb vonulatát. A félvezetőt általában fizikai porlasztással (sputtering) viszik föl a hordozóra. A technológia annak ellenére nem terjedt el széles körben, hogy akár 9-12 százalékos hatásfokot is elérnek az így gyártott napelemek. Ennek magyarázata a viszonylagosan magas gyártási költség.

 

 

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiOrganikus napelemek

A legújabb kutatások eredményei öltenek testet az organikus, vagy szerves alapanyagú napelemek gyártásában. A jövő technológiájának is nevezett gyártási metódus két irányba fejlődik.

A félvezető organikus polimerek olyan mesterséges molekulaláncok, amelyek a félvezetőkhöz hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, s a felhasználásukkal előállított napelemek működése és gyártása is hasonlatos a vékonyfilmes napelemekhez.

a-napenergiarol-ii-resz--a-napelem-iiMás irányba indultak el a fényérzékeny festett cellák (dye-sensitised cells, DSC) kifejlesztői, akik a természetet szerették volna utánozni, amikor a fotoszintézishez hasonló eljárást dolgoztak ki. A természetes folyamathoz képest az a különbség, hogy a zöld klorofil helyett általában vöröses festékréteggel nyeletik el napsugárzás fotonjait, és így generálnak feszültséget, s a víz fölbontása helyett vékony fémrétegben (ruténium, titán) hoznak létre elektromos töltést.

Az organikus technológia előnye, hogy nem érzékeny a fény beesési szögére, azaz nem fontos déli tájolásuk, s miután a gyártástechnológia hasonlatos a vékonyrétegű napelem-gyártáshoz, az üveg mellett fémre, de akár műanyagra is fölvihető, azaz széles az alkalmazási terület.

Elméletileg a gyártás is olcsó, hiszen festékszerűen vonhatók be igen nagy felületek, de iparszerű gyártástechnológia még nem született, ezért jelenleg nem tartoznak a legolcsóbb napelem típusok közé.

Jelenleg problémát jelent, hogy átlagosan csak 4 százalék körüli a hatékonyságuk, bár laboratóriumban már sikerült elérni a hat százalékot is. Ennél azonban nagyobb gond, hogy a kristályos és vékonyrétegű napelemek 20-25 évével szemben mindössze 3-5 évig működnek megbízhatóan.

Mindennek ellenére szakértők szerint ez a jövő technológiája, csak ki kell várni a tömeges gyártás beindulását. Hogy erre nagy valószínűséggel nem kell évtizedeket várni, arra garanciát jelenthet, hogy számos világcég fektet komoly összegeket a technológia fejlesztésébe, így például a Total, a BASF vagy a Bosch.

Forrás:
http://napelemek.blog.hu
http://www.pvresources.com/en/history.php
http://histv2.free.fr/selenium/smith.htm
http://www.nahste.ac.uk/isaar/GB_0237_NAHSTE_P0910.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Fritts



Hozzászólások (3)
válasz a főszerkesztőnek
3 2010. május 25. kedd, 13:21
Gitche
T. Főszerkesztő!

Köszönöm a korrekt hozzáállásukat, bevallom azt hittem, csak törlik a hozzászólást majd. Kellemes csalódás volt, hogy inkább kirakták a hivatkozást. A "lopás" kifejezést vissza is vonom.

Cikkek részbeni átvétele ellen, meghatározott formában (ahogy Zöldtech és Alternatív energia web-magazinok is teszi, tehát első 3 bekezdés és utána hivatkozás és link a teljes cikkre) egyébként semmi kifogásom.

Csak a hivatkozás nélküliség zavar, mint további példaként ennél a cikküknél is:
http://ujenergiak.hu/napenergia-hasznositas-hazilag-a-napenergia-felhasznalasa/napelem-keszites-hazilag-napelem-gyartas/213-szamolja-ki-mennyi-energiat-termel-napeleme

ami pedig ennek a blog-cikkünkre "hasonlít":
http://napelemek.blog.hu/2010/01/27/napelem_kalkulator

Gondolom Önök se örülnek, ha dolgoznak egy cikken, majd az feltűnik több helyen, hivatkozás nélkül. Mindenesetre elnézést, ha korábban indulatosan reagáltam és köszönöm korrekt javításukat a hivatkozással.

Email címem további kérdés esetén a hozzászólásnál megadva.

üdvözlettel,

Gitche
napelemek.blog.hu
Kedves Gitche!
2 2010. május 25. kedd, 08:02
főszerkesztő
Kedves Gitche!
Bár nem találom a szó szerinti másolást, szívesen hivatkozok honlapjára, mert színvonalas, érdekes. Sok más forrás mellett rendszeresen olvasom, minden bizonnyal a cikk írásakor is ez történt.
Ha úgy gondolja, szívesen látnánk szerzőink között is. (Fizetni sajnos nem tudunk, mert a honlap lelkesedésből épül.)
Amennyiben pedig honlapunkon megjelenő írások felkeltik érdeklődését, idézze bátran, akár hivatkozás nélkül is, (nem vagyunk érzékenyek rá) hiszen a hír a fontos, nem a forrás.
Üdvözlettel:
főszerkesztő
ha már átmásolnak szöveget, hivatkozhatnának is
1 2010. május 24. hétfő, 19:25
Gitche
Üdv!

keserédes mosollyal látom, hogy több cikkem a blogról is átkerült ide. Ilyenkor illene ám hivatkozni és egy linket kirakni.

pl. fenti részben az organikus technológiákról egy-az-egyben egy ezelőtt pár héttel írt cikkből, innen:
http://napelemek.blog.hu/2010/01/09/fenyerzekeny_festett_napelemek_a_jovo_technologiai

a napelem történet meg innen:
http://napelemek.blog.hu/2009/11/28/napelem_tortenelem_1_resz

hivatkozást tegyenek ki kérem, ha átvesznek anyagot - anélkül lopásnak hívják :)

üdv,

Gitche
napelemek.blog.hu

Hozzászólás

Név:
E-mail cím:
Tárgy:
Hozzászólás:

Iratkozzon fel Ön is hírlevelünkre!

Név:* E-mail:*