Van új a nap alatt - Napelem fejlesztések, újdonságok

A napelemek fejlődése olyan ugrásszerűen változik, hogy lassan a hagyományos és jól bevált szilíciumlapkás táblákat említeni szinte korszerűtlen. Mielőtt sorolnánk a jobb és ígéretesebb, zseniális újdonságokat, tegyünk említést a hagyományos és jelenleg is általánosan használatban lévő szilícium napelemekről.

Szilícium lapkás napelemek

A gyártás lényege mindkét hagyományos alaptípus (monokristályos, polikristályos) esetén is lényegileg ugyanaz, hogy hatalmas kristály hengereket növesztenek. A szilíciumot megolvasztják 1400 °C-on, argongázzal vegyítik a szennyeződések megkötésére. Az olvadékba egy szilárd szilícium kristályt lógatnak, ez lesz a tömb magja, amire kikristályosodik az anyag. A szilícium hengereket hosszan növesztik, amíg az átmérőjük 156 mm lesz. A hengereket formázva és vékonyan felfűrészelve kapjuk a napelem lapkákat.

Monokristályos vagy polikristályos?

A polikristályos lapkákat 6-8 évvel ezelőttig rosszabb minőségűnek számítottak, mivel a Siemens-eljárással nehezebb volt a szennyező anyagokat megkötni, így a szilíciumkristályok között gyengébb lett a kölcsönhatás. Könnyebben kialakulhattak repedések, egyes darabjai leváltak, kiestek az energiatermelésből. A fejlesztések során azonban már a monokristályos eljárásúhoz hasonló minőségű lapkákat lehet előállítani.

Érdekes, hogy a forró égövön a monokristályos modulok teljesítenek kicsit jobban, viszont északon a polikristályos lapkák adnak nagyobb teljesítményt.

Új utak, fejlesztések

Habár a napelemek ára az elmúlt években is meglehetősen gyorsan csökkent, sokan azért nem váltanak otthoni napenergiára, mert a jelenlegi panelek beszerzése és telepítése hazai bérviszonyok mellett eléggé költséges, így legtöbben el sem tudják kezdeni. Az új fejlesztések és az olcsóbb gyárthatóság ígérete, talán kézzelfoghatóbbá teszi a hazai igényeket is.

Hibrid megoldások

A hibrid kollektor tartalmazza a szilícium lapkás napelemtábla blokkot és a termikus egységet, azaz egy hőcsöves síkkollektort. A felületi hőmérséklet hűtő folyadékkal történő csökkentésével a hatásfok jelentősen növelhető. A hűtésre használt közeg hőtartalma a csatlakozó épületgépészeti rendszerben tovább hasznosítható fűtésre, vagy használati meleg víz előállítására.

Van új a nap alatt - Napelem fejlesztések, újdonságok
Hibrid kollektor
Forrás: Ascent Systems

A napelemek hatásfoka erősen hőmérsékletfüggő, hiszen a hőmérséklet emelkedésével meredeken növekszik a belső ellenállás, így a villamos áram termelése csökken, amely azonban javítható, ha ezt a nemkívánatos hőt hűtő folyadékkal elvezetjük. A hibrid napkollektorban a hűtés intenzitásának változtatásával a napelem lapok hőmérséklete szabályozható, hatásfoka optimalizálható.

Perovszkit napelemek gyártása

A hagyományos szilícium helyett az új generációs, úgynevezett perovszkit réteggel készült napelemek az energiamegtakarítás terén mára átlépték a 20%-s hatékonyságot.

Az oxfordi egyetemen jelentették be a mostani áttörést jelentő fejlesztést. A nagyobb hatékonyság mellett a korábbi oxigén és hő próbákat is sikerrel leküzdötték.

Van új a nap alatt - Napelem fejlesztések, újdonságok
Perovszkit napcella
Forrás: Great Things

Az új fejlesztésű napelemekhez perovszkit elemeket használnak aktív energia-gyűjtő rétegként. Egy perovszkit réteget (metilammónium- vagy formamidinium-ólom halogenid perovszkit) használó berendezés jelentősen olcsóbb az általánosan használt szilícium lapkáknál és az előállítási árhoz viszonyított energiatermelő hatásfoka is lényegesen nagyobb, gyártásuk is sokkal egyszerűbb. Az eddig megfigyelt perovszkit panelek tízszer annyi napenergiát képesek abszorbeálni, mint a hagyományos szilícium lapkák, előállítási költségei egy ötöde azokénak. Egyesek szerint az egész ipar rövidesen erre az alapanyagra fog áttérni, amitől a napenergia alkalmazásának ugrásszerű növekedését várják.

A perovszkit napelemek alkalmazásának fő akadálya, hogy víz, oxigén vagy hő hatására jelentősen veszítenek a hatékonyságukból.

Az energiaátalakítás hatásfoka a szilícium alapon készült napelemek hatásfokának közelében van, viszont ennek a napelemnek az előállítási költségei ötöde azokhoz képest.

A 30-szor olcsóbb napelem

Egy új Ausztrál fejlesztés úgy tűnik mindent felborít a napelemek piacán. Az eddigi gyártástechnológiától teljesen eltérő módon összerakott új napelem radikálisan megváltoztathat mindent, amit a napelemekről eddig gondoltunk.

A hagyományos napelemek nagy súlyos üvegtáblák közé zárt, szilícium lapkákat jelentenek, viszont az új megoldásban egy vékony műanyag filmrétegre szó szerint rányomtatják az energiafelvevő réteget, amit így tetszőleges folyóméterben tudnak előállítani. Az új technológia további előnye, hogy a hagyományos napelemeknél több áramot termel akkor is, amikor nem ideálisak a fényviszonyok. Ez azt jelenti, hogy a tető fekvésétől függetlenül csak fel kell rá tenni és kész.

A járulékos költségeket is figyelembe véve az újfajta napelem radikálisan olcsóbb lesz. Az új technológia már a tesztelés utolsó szakaszában jár, az első tényleges használatra szánt 100 m2-nyi panelt le is gyártották és tesztelik, hogyan bírja a valódi időjárási körülményeket. A szakmai bemutatók után pedig több iparági partnerrel is belekezdenek a tömeggyártásról szóló tárgyalásokba.

Van új a nap alatt - Napelem fejlesztések, újdonságok
Napelem film
Forrás: Materia.nl

Tovább puhul a napelem

A hagyományos napelemek egyik hátránya, nagy méretük miatt nem igazán kedvező a hordozhatóságuk. Egy amerikai cégnek sikerült megoldania ezt a problémát, sikeresen miniatürizálta a cellákat és így nemcsak kicsi, hanem rugalmas is lett a termék, gyakorlatilag törhetetlen. Külső megjelenésben leginkább valamilyen strukturált, hajlékony műbőrre emlékeztet.

Van új a nap alatt - Napelem fejlesztések, újdonságok
Puha napelem
Forrás: uk.pinterest.com

Felhasználási lehetőségei elképzelhetetlenül szélesek, akár a járműiparban, az űrkutatásban, az öltözködésben, árnyékolástechnikában, vagy épp újfajta elektronikai eszközök használatában.

A fejlesztők szerint az ezzel a technológiával készült napelemek idővel leválthatják a háztetőkre szerelt paneleket, a szerelésük, rögzítésük is gyorsabb, a rugalmasságuk miatt pedig az élettartamuk is hosszabb lehet.

A lakberendezői szakma összetettségében megtaláltam mindazt ami külön-külön is érdekel és foglalkoztat. Az esztétika, a harmónia keresése, a színek, a bútorok, a fa, a textilek, a fémek, az üveg csillogó felületének szépsége, a világítás hangulatteremtő ereje, és a különleges háztartási és konyhagépek technikai újdonságai, lenyűgöző működése. A kilencvenes évek végén irányult a figyelmem a lakberendezői szakma felé, és születtek meg első terveim. 2004‑ben a Lakberendezők Országos Szövetségébe felvételt nyertem, és annak tervező tagja vagyok ma is. Különösen kedvelem a XX. század elejének, a 20-40-es évek Art Deco dekoratív kultúráját és a Bauhaus praktikus emberléptékű formavilágát. Ezeket szívesen vegyítem a posztmodern és a korszerű kortárs design elemivel, élhető stílusos terek létrehozására. A skandináv praktikusság mellett, nem idegen tőlem a glamour és a Hollywood-Regency stílus, fényűzés érzetét keltő elemeinek alkalmazása sem. A képzőművész szemléletemet is felhasználom a lakberendezési tervezésben, a kompozíciók, színek és kontrasztok kialakításában.

Kapcsolódó cikkek

Megújuló energia fémtetőről

Meglepő adat, hogy az éghajlatnak köszönhetően Magyarországon minden négyzetméterre körülbelül 1265 kilowattóra napenergia jut. Mivel ez több mint jónak nevezhető érték, így emiatt - és az egyre terjedő trendnek köszönhetően -, egyre több tetőn jelennek meg a nap energiáját összegyűjtő és hasznosító eszközök, napelemek és napkollektorok. Kifejezetten széles a választék, de amiről most szó lesz, az ezek biztonságos és tartós rögzítése – pl. fémtetőn.

Milyen cserepet válasszunk az otthonunkra, ha az energiatakarékosság, az esztétikum és a funkcionalitás egyaránt fontos?

A Terrán GENERON napelemes tetőcserép alkalmazásával a tető védelmi funkciója a teljes felületen tökéletesen biztosított, miközben fenntartható módon járul hozzá otthononunk mindennapi energiaszükségletéhez.

Így hasznosíthatjuk a napenergiát otthonunkban - Napelemes és napkollektoros rendszerek

A többség számára manapság már nyilvánvaló, hogy a napelemek a napsugárzást elektromos energiává alakító eszközök. Sokan azonban még mindig összetévesztik ezeket a fotovoltaikus rendszereket tévesztik a napkollektorokkal, pedig működésük és hasznosításuk is jelentősen eltérő. Bár mind a napelem, mind a napkollektor napenergiát alakít át, a napelem elektromos-, a napkollektor pedig hőenergia hasznosítás célját szolgálja.

Miért hasznos beltéri ventilátort alkalmazni? – Működés és szerelés

A beltéri ventilátor alkalmazása egy sokak számára ismert problémára kínál megoldást: az egymással szomszédos, ám eltérő hőmérsékletű helyiségek tehetők ily módon komfortossá.

7 kérdés a nyílászárók kiválasztásáról – válaszok a szakértőtől

Legyen szó köz- vagy lakóépületekről, megjelenésüket és üzemeltetési költségeiket jelentősen befolyásolják a homlokzatokon alkalmazott nyílászárók. Ezek kiválasztása, az igényeknek megfelelő ablakok, bejárati- és teraszajtók felkutatása az építkezők, felújítók számára nem egyszerű feladatok. Szakértőnk tanácsaival igyekszünk megkönnyíteni az eligazodást.

Számoljunk le az elektromos fűtést övező tévhitekkel!

Czinege Károly az Az elektromos fűtés a jövő megoldása! című könyve igazi hiánypótló szakkönyv nemcsak szakmabelieknek, amely tisztáz minden, az elektromos fűtéssel kapcsolatos félreértést. Lásson ön is tisztán, hiszen könnyen meglehet, hogy otthonában is az elektromos megoldás lesz a leginkább költséghatékony megoldás!

Hővisszanyerős szellőztető rendszerek: friss levegő, energiatakarékosság, talajhő hasznosítás

Ahogy egyre inkább elszigeteljük magunkat a külső környezettől, úgy feledkezünk meg a belső komfort egyik alapvető eleméről, a szükséges friss levegőről. Ennek energiatakarékos és hatékony pótlását ma a legmodernebb hővisszanyerős szellőztető rendszerekkel érhetjük el.

4 fontos dolog, melyek nélkülözhetetlenek a jó tetőhöz

A megfelelő tervezéssel és kivitelezéssel, minőségi anyagokból épített tető hosszú évtizedekig ellenáll az időjárás viszontagságainak, és hatékonyan támogatja az otthonok energia-megtakarítását. Mit tehetünk annak érdekében, hogy a tető hibátlanul tegye a dolgát? Íme, a legfontosabb tényezők, melyek figyelmet érdemelnek az építés, felújítás során.

Levegő-víz hőszivattyú - Hűtés, fűtés, melegvíz ellátás kazán és klíma nélkül

Sokak számára még mindig rengeteg kérdés merül fel a levegő-víz hőszivattyúkkal kapcsolatban, hiszen gyakran még mindig nem egyértelmű, hogy milyen előnyökkel jár egy ilyen készülék beszerelése.