Mit érdemes tudnod a napelem fajták kapcsán?

A napelemek terjedésével a napelem fajták egyre több típusával ismerkednek meg a lakossági fogyasztók is. Ebben a cikkben ezeket vesszük végig, majd hasonlítjuk össze. Végigvesszük mindegyik előnyeit és hátrányait, hogy eldönthesd, a te helyzetedben, melyik volna ideálisabb.

 

Milyen napelem fajták léteznek?

Több szempontból is elkülöníthetőek a napelem fajták. Az egyik szempont, ami szerint csoportosíthatjuk őket, hogy milyen mértékben tudod önállósítani magad az elektromos szolgáltatótól? Egy sziget üzemű napelemmel teljesen függetlenedni tudsz, míg a hálózatra csatlakoztatott rendszer nem működőképes az elektromos szolgáltató nélkül. Míg az előbbi ugyanis képes eltárolni a megtermelt és el nem fogyasztott energiát, az utóbbi.

A sziget üzemű napelem tehát saját akkumulátorral bír. Az akkumulátor persze költségesebbé és műszakilag is összetettebbé teszi a telepítést, így a sziget üzemű napelem fajták megtérülési ideje is hosszabb. Általában a kiépített hálózattól távolabb érdemes alkalmazni őket: tanyákon, vagy mezőgazdasági létesítményeken.

Ezzel szemben a hálózatra csatlakoztatott rendszer a megtermelt, de el nem használt áramot visszatáplálja a szolgáltató elektromos rendszerébe. Ilyenkor szükséges ad-vesz órát felszerelni, hogy nyomon követhessétek, mennyit tápláltál vissza, és mennyit vételeztél. Kiépítése olcsóbb, így megtérülése is gyorsabb, ám 100%-ban nem független a közmű hálózattól. 

A napelem fajták másik csoportosítása a gyártási technológiájukon alapszik: kristályos vagy vékonyfilm-rétegű modulokról van-e szó? Alapvetően minden napelem alapja az a félvezető, amelyben létrejön az elektromos feszültség, de számos különféle technológiát fejlesztett már ki az emberiség ennek ipari előállítására. A hazai piacon a kristályos modulok a legelterjedtebbek, köztük megkülönböztetünk mono-, és polikristályos napelem fajtákat. Mindkettő nagy tisztaságú szilícium cellákból készül, amiket egy műanyag hátlap és egy üveglap közé szorítva laminálnak le. Akkor beszélünk monokristályos modulról, ha a szilícium egyetlen tömbben dermed meg, a polikristályos cellákat ezzel szemben több, négyzet alakú tömbbe öntik ki, így a szilícium is több kristályban dermed meg.

A vékonyfilm-rétegű napelem fajták gyártása során nem formába öntik a félvezetőt (leggyakrabban szilíciumot), hanem felgőzölik a hordozórétegre. Egyik legelterjedtebb köztük az amorf vékonyrétegű modul, mely egyetlen amorf kristályból áll tagolás nélkül. De mikor melyik használata az előnyös?

 

Az egyes napelem fajták tulajdonságai

A monokristályos napelem fajták készítésekor első lépésként egyetlen kristálytömböt öntenek ki, amit aztán felszeletelés után többször felületeznek. A henger alapú tömbről vágják le magukat a cellákat, melyek általában nyolcszög alakúak – ezt lehet ugyanis leggazdaságosabban elhelyezni a modulon. Kiváló hatásfoka ellenére nem ez a legnépszerűbb modul, mivel a szórt napfényt kevésbé hasznosítja jól, mint társai, és maga a gyártási eljárás is drágább.

A világon jelenleg leggyakrabban a polikristályos napelem modulokat használják, ezt költséghatékony előállításának és megfelelő hatásfokának köszönheti. Maga a modul ebben az esetben is több cellából épül fel, de- ahogy a név is mutatja – itt egy cella több kristályt tartalmaz. Az ipari eljárás során egy kristálytömböt, úgynevezett öntecset növesztenek, amikből vékony szeleteket vágva készülnek a cellák. Ezeket aztán ónszalaggal forrasztják össze, és több rétegnyi védőburokkal látják el. Az előállítás kevesebb időt vesz igénybe, és ezek a napelem fajták a dőlésszögre sem igazán érzékenyek.

A kristályos technológiáktól teljesen különbözik, és jóval le is rövidül a vékonyfilm rétegű napelem fajták gyártása. Itt ugyanis a szilíciumot nem öntik, vagy növesztik, hanem néhány mikron vastagságban felgőzölik a hordozórétegre. Ezen aztán halvány csíkokban lézeres bevágásokat végeznek a kedvezőbb volt-amper arányok beállítása érdekében. A rövidült előállítási idő mellett ezek a típusok akár az optimálistól 15 fokkal eltérő dőlésszög mellett is hozzák a névleges teljesítményüket. Hiába azonban az idő-, és költséghatékonyság, ez a teljesítmény sajnos elmarad a kristályos modulokétól, így összességében a világ napelemeinek nem több, mint ötödét teszik csak ki. Kisebb hatásfokuk nagyobb felületet kíván meg, így családi házaknál elvétve alkalmazzák csak – főként olyan meleg környezetben, ahol kedvezőbb hőmérsékleti együtthatójuk segít az extrém éghajlat. 

A kristályok előállítása és a felgőzölés mellett az amorf napelemeket egy harmadik eljárás segítségével gyártják. A félvezető réteg ebben az esetben is szilícium lesz, ám ezt ebben az esetben szilán gázból (SiH4) állítják elő: egy kémiai eljárással leválasztják a hidrogéneket, így a szilícium lerakódik a kívánt felületre. A szórt fényt jobban hasznosítja, mint a közvetlen napfényt, így viszonylag kis hatásfoka dacára érdemes bizonyos esetekben alkalmazni: leggyakrabban, ha az épületbe integráltan, nagy felületen lehetséges a telepítése.

 

Napelem fajták pro és kontra

Fajlagos összehasonlításban a monokristályos napelemnek a legkisebb a helyigénye, ezzel együtt azonban az előállítási költsége is magas. Mivel a szórt fényt kisebb hatékonysággal hasznosítja, olyan területen érdemes választani, ami bővelkedik a közvetlen napsütéses órákban.

Ezzel szemben a polikristályos napelem fajták kevésbé érzékenyek a tájolásra vagy dőlésszögre. Névlegesen kisebb a hatásfokuk, mint a monokristályos társaiknak, ellenben hazánk adottságaiban a gyakorlatban közel azonosan teljesítenek. Előállítási költségével megegyezően az ára is alacsonyabb.

A vékonyrétegű napelemek kevésbé érzékenyek a beesési szög változására, hatásfokuk azonban alacsonyabb, így nagyobb felületen érdemes csak őket telepíteni. Ez azt is jelenti, hogy több időre, rögzítésre és tartószerkezetre van szükség ugyanazon teljesítmény eléréséhez. Vékonysága speciális használható ki jól.

 

A napelem fajták közül melyiket válaszd?

Hogy a különböző napelem fajták közül melyik napelem a legjobb, leginkább a helyi földrajzi adottságok határozzák meg. Hazánkban kevesebb közvetlen napsugárzás éri a modulokat, mint Spanyolországban, vagy Görögországban, ahol a különféle típusok energiatermelése közt így igen jelentős a különbség. Magyarországon és Közép-Európában minimális a különbség, így általában ár alapján döntünk, illetve érdemes figyelembe venni a gyártót és a tetőn való elhelyezhetőséget.

Munkánk során kizárólag Tier-1 besorolású, minőségi napelem modulokat használunk, melyet úgy választunk ki, hogy a lehető legjobb hatásfokot a lehető legköltséghatékonyabban érjük el. Helyszíni felmérésünk után ajánlatunkban teszünk erről konkrét javaslatot, avagy javaslatokat, és a megbeszélteknek megfelelően foglaljuk majd szerződésbe a végleges választásodat.