" a tiszta energia "
logo
Tiszta égboltot!
Kezdőlap > Napelem

Mit is kell tudni a napelemekről?

 

A napelem olyan fotovillamos elem, amely a Nap sugárzási energiáját közvetlenül alakítja át villamos energiává. A napelemek alapanyaga félvezető. Az energiaátalakítás a félvezető alapanyagban játszódik le. Az energiaátalakítás alapja, hogy a fény elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket generál, amelyeket az eszközben az elektrokémiai potenciálok, illetve az elektron kilépési munkák különbözőségéből adódó beépített elektromos tér rendezett mozgásra kényszerít.

Itt megnézheted hogyan működik a napelem.

Napelem

A szilicium alapanyag megjelenése, a félvezető eszközök térhódítása új irányt adott a fotovillamos eszközök fejlődésének. A fotovoltaikus elemek abban különböznek a napelemektől, hogy árnyékban is képesek áramot termelni, nem csak napsütésben.

A napelemekre 25 év a garancia, de ez sokszor 40 év is lehet. A napenergia hasznosításának, így a napelemeknek is rendkívül ígéretes jövőjük van. Azt az energiát, amely az összes Földön található és kitermelhető kőolajkészletekben rejlik a Nap 1,5 (azaz másfél ) nap alatt sugározza a Földre. Az emberiség évi energiafogyasztása megfelel 1 (egy ) óra alatt kibocsátott napsugárzásnak.

vissza

A napelemek fajtái

Alapanyag szerint többféle napelemet különböztetünk meg:

  • Egykristályos szilícium (Si) napelemek a leghatékonyabbak. A legkorszerűbb panelek hatásfoka 18%, laboratóriumi körülmények között 25%, az elméleti határ 31%.
  • Polikristályos Si napelemek
  • Amorf szilícium napelemek
  • Fém - félvezető - fémszerkezetek: festékanyagokkal érzékenyített félvezető-oxidok. A hatásfokuk kevesebb, mint 10%. Példa: kadmium-tellurid és a réz-indium-tellurid napelemek
  • Adalékolt amorf félvezető napelemek
  • Szerves anyagokból (polimerekből ) készült napelemek: olcsók, de hatásfokuk csak 2-5%.
vissza

Kinyerhető teljesítmény

A napelemekből kinyerhető teljesítmény függ a fény beesési szögétől, a megvilágítás intenzitásától, és a napelemre csatolt terheléstől. A fény intenzitását kevéssé tudjuk befolyásolni (nem takarjuk el a napelemet szándékosan ), míg a másik két paraméter elméletileg kézben tartható.

A napelem beépítése szerint lehet fix vagy napkövető jellegű.

A fixen beépített napelem maximum 6 órán keresztül képes napfényt elnyelni. Ahhoz, hogy egész nap az időjárás által megengedett maximális teljesítménnyel tudjuk gyűjteni a napenergiát, a nappal folyamán vízszintesen forgatnunk, függőlegesen bólintanunk kell a napelemet, úgy, hogy a napsugár beesési szöge a lehető legkisebb mértékben térjen el a merőlegestől. Ehhez plusz elektronikát és mechanikus elemeket kellene felhasználnunk, és a telepítési hely megválasztására is nagyobb gondot kell fordítani. Ellenben a fix beépítésnél elegendő a (tervezéskor már jól betájolt ) ház tetőszerkezetét felhasználnunk a napelemek tartójának.

Az energia hasznosításának másik útja, amikor invertert alkalmazunk. Az inverter a napelem egyenáramát váltakozó árammá alakítja át, és visszatáplálja a hálózatba. A visszatáplálás természetesen a hálózat periódusával szinkronizálva lehetséges.

A teljesítmény növelésének egyik módja sok apró lencse alkalmazása, amelyek a napfényt, a beesési szögtöl függetlenül, a napelemekre koncentrálják.

vissza

Hatásfok

A napelemek alapanyaguktól és technológiájuktól függően különböző hatásfokkal képesek villamos energiát termelni. A hatásfok (?, "eta" ) százalékosan fejezi ki, hogy a napelem mennyi napenergiát alakít át elektromos energiává. A hatásfokot a következő képlet szerint számítják:

Hatásfok

  • Pm a fényelem által leadott maximális teljesítmény,
  • E a napsugárzás energiája (W/m² ),
  • Ac a napelem felülete (m² )

A hatásfokot a környezeti és a konstrukcióval összefüggő tényezők egyaránt befolyásolják. A környezeti tényezők közül a hőmérséklet a legfontosabb, de ide lehet sorolni a cella felületének tisztaságát, a megvilágítás erősségét is.

A napelemek hatásfoka jelenleg (2007. nyara ) 6-14% közötti, a legkorszerűbb - polikristályos - napelemek 20%-os hatásfoka már csúcsnak számít. Az áttörést itt is a nanotechnológiától remélik

vissza

Alkalmazási példák

Az áramszolgáltatási díjak emelkedésének és annak tudatában, hogy a napelemek nyugdíjas korunkra ingyen adják majd az áramot, úgy tekinthetünk erre az eszközre, mint időskori jutalomra.

Lipcse (Brandenburg, Németország ) közelében várhatóan 2009-re készül el a 40 magawattosra tervezett naperőmű, mely 20 ezer háztartást lát majd el energiával, és 50 ezer tonna szén-dioxid kibocsátást szüntet meg. Ez lesz a világ legnagyobb naperőműve.

Hatalmas naperőművek épülnek napelemek mezőivel. A spanyolországi PS10 naperőmű, a spanyolországi Tres naperőmű, a spanyolországi Monte Alto naprőmű, a spanyolországi Andasol 1 naperőmű, az ausztráliai King's Canyon naperőmű, az ausztráliai White Cliffs naperőmű, a németországi Waldpolenz naperőmű, az amerikai Nellis naperőmű, az amerikai Nevada naperőmű, az amerikai Mojave-sivatag naperőműje, az algériai Hassi R'mel naperőmű, a portugáliai Sepra naperőmű, az amerikai SEGS naperőmű, mind olyan erőfeszítések, hogy az emberiség végleg megszabaduljon a globális felmelegedést előidéző szénerőművektől és más hagyományos energiaforrásoktól.

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

vissza

Bővebb információ


Címünk

Alba-Kontakt Plusz Kft.
8000,Székesfehérvár
Budai út 9-11.

Phone: +36 22 320.330
Fax: +36 22 320 348
E-Mail: sandor.bankuti@napenergia.hu