Hogyan készül a napelem ?

Posted on Posted in Egyéb

 

Hogyan készül a napelem?

Energia a Napból

A napelemek mindennapos használatáról nemrégiben még a környezetvédők is csak álmodoztak, legfeljebb elszórtan jelent meg egy-egy hír róla, manapság viszont elkelnének minden háztartásban.

 
 

Közel sem csak tetőre szerelt energiaátalakító elemekben gondolkodhatunk, ha a napenergia felhasználásáról van szó. Manapság már tetőcserepeket és aszfaltot helyettesítő termékeket is készítenek napelemekből, amelyek nemcsak eredeti funkciójukat látják el, hanem elektromos áramot is termelnek.

 

A holland Krommenie városban már elkészült a világ első napenergiát termelő kerékpárútja. A 70 méter hosszú Solaroad egy 2,5-ször 3,5 méteres előregyártott panelekből összerakott út. A napelemeket a vastag, érdesített felületű üveggel borított panelek rejtik magukban, amelyekkel a kerékpárút melletti házak energiaellátását biztosítják – jelenleg három családét.

 

De hogyan készülnek ezek a rendszerek? A legfontosabb részük maga a napelem, amely a fotovillamosság elve alapján működik: a benne lévő félvezető villamos energiát képes előállítani a fény gerjesztő hatásának köszönhetően. A ma használatos legelterjedtebb napelemek két csoportra különíthetők el, a monokristályos napelemek hatásfoka a legjobb (14–18 százalék közötti), a polikristályos változatoké többnyire 12–15 százalék; a vékonyréteg-napelemek szintén polikristályosak, de hatásfokuk csak 5–8 százalék között mozog.

 

 

A napelemekkel teli táblán a sötét kristályszilícium modulokban látható vonalak a vezetékek. Egy napelem készítéséhez számos blokkot forrasztanak össze, majd egy rekeszekből álló tokba helyezik őket, és az így kialakított szelvényeket ultrahanggal 60 °C-os vízben megtisztítják. Száradás után összeillesztik azokat, kilenc sorban négy szelvényt.

 

 

Miután feszültségmérővel megállapítják a működőképességet, pneumatikus gumimegfogókkal helyezik a kilencsoros egységeket a helyükre, hogy elkerüljék a szennyeződéseket, mivel sem porszem, sem ujjlenyomat nem maradhat rajtuk. A modulokat sorra összeforrasztják, majd átlátszó üvegréteget helyeznek az összeállított blokkokra, ami megtámasztja azokat.

 

 

A napelem szilárdságát egy hermetikusan zárt, légmentes forró kemencében növelik, tizenöt percig 80 °C-ra történő izzítással. Ezt követően az elemet szimulátorban tesztelik. Ha feszültségmérő igazolja, hogy képes előállítani a kívánt elektromos feszültséget, akkor belehelyezik egy műanyag keretbe, vezetékekkel látják el, és máris használatba vehető, elkezdődhet a Nap energiájának átalakítása.

 

 

Az energiatermelés elsődleges forrása 2050-re egyértelműen a Nap lehet, köszönhetően annak, hogy a napenergiát hasznosító berendezések ára rohamosan csökken. Földrajzi adottságaink alapján jobb helyzetben vagyunk (kellene lennünk), mint Hollandia, Dánia, Svájc, Németország vagy Ausztria, ahol azonban a napenergia hasznosításának széles körű elterjesztése évtizedek óta kormányzati célkitűzés.

 

 

A napelemes cserép is erre reflektál, amelynek kifejlesztéséért Tóth Miklós 2009-ben Géniusz Európa Nagydíjat kapott. Azóta megvalósult a termék, és minden tetőtípusra felszerelhető. Súlya körülbelül egyharmada a hagyományosénak, a cellák viszont akár 40 százalékkal nagyobb hatásfokon is teljesíthetnek, mint a jelenlegi rendszerek, mivel a szórt fénynek akár 80 százalékát is felhasználják, tehát árnyékban is működnek.