Forrás Youtube, JKH Kft

Mi a napelem?

A napelem egy olyan eszköz, amely a nap sugárzását elektromos árammá alakítja át a fényelektromos jelenség segítségével. A napelem teljesítménye függ annak típusától, méretétől, a sugárzás intenzitásától és a sugárzott fény hullámhosszától, valamint annak beesési szögétől.

Napelem teljesítmény

A napelem teljesítménye egy fontos adat a napelem jellemzése során. A napelemek teljesítménye Wp-ben, azaz Wattpeak-ben van megadva.  A Wp a napelem csúcsteljesítményét jelenti, azaz szabványos mérési körülmények között ekkora csúcsteljesítményre képes (a szabvány mérési paraméterek: 1000 W/négyzetméter sugárzás, AM 1,5, 25°-os modulhőmérséklet ). Azonban a napelem nagyon ritkán termel csúcsteljesítményen, egy évben mindössze pár órát, így nem ez az adat a legfontosabb, mikor napelemet választunk.

 

A napelem fajtái

Kristályos napelemek

Monokristályos szilícium napelemek: hatásfok: 18 % Legnagyobb teljesítményét merőlegesen beeső napfénynél képes leadni, így gyakran használják ún. napkövető berendezések részeként.

Polikristályos szilícium napelemek: Némileg olcsóbbak, ám kevésbé hatékonyak. Hatásfokuk 15% körül van. A gyengébb (reggeli, esti, szórt) fényt is viszonylag jó hatásfokkal képes hasznosítani.

Gallium-arzenid vegyületen alapú napelemek

Hatásfok: 46 %. Egy rétegben alkalmazva nem igazán gazdaságosak, de ebből 8 db réteget is építhetnek egymásra. Bár eddig csak műholdakon használták

Amorf szilícium napelemek

A gyártás során kevesebb szilíciumot használnak, mint az egykristályos esetében. Olcsóbbak, de hatásfokuk csak 5-8%.

Egyéb vegyület-félvezető alapú napelemek

A hatásfokuk kevesebb mint 15%

Szerves festék alapú napelemek

Hatásfok: 2-4 %

Szerves anyagokból (polimerekből) készült napelemek

Olcsók, de hatásfokuk csak 2-5%

Szerves-szervetlen perovszkitek alapján készült napelemek

Hatásfok akár 20 %

A kutatás és fejlesztés nem korlátozódik kizárólag nagyobb hatásfok elérésére, inkább a hatásfok x élettartam/gyártási költség irányába terjed azzal a céllal, hogy a megtérülési idő minél rövidebb legyen.

A napelem kiválasztása előtt meg kell határoznunk azt, hogy egy évben mekkora energiafogyasztást kívánunk lefedni. Az áramszolgáltató kWh-ban számol el, ezért célszerű ezzel kezdeni. Ha megvan, mennyit fogyasztunk, akkor ahhoz méretezünk egy rendszer teljesítményét. A napelemes rendszerünk névleges teljesítménye kb 80-85%-a legyen az éves energiafogyasztásunknak. Ezt egy rövid számítási példával illusztrálva:

A fogyasztás: 3000 kWh/év

A szükséges napelemes rendszer teljesítménye: 3000 x 0,85 ≈ 2500 Wp, azaz 2,5 kWp

 

Tehát ekkora névleges teljesítményű rendszert érdemes telepíteni optimális tájolás esetén, azaz déli irány és 35°-os napelem dőlésszög, árnyékmentes területen. Ez a napelem teljesítmény fog kb 3000 kWh villamosenergiát termelni évről-évre.
A napelem modul teljesítménye már változhat, ugyanis eldönthetjük, hogy kisebb teljesítményű napelemekből rakjuk össze ezt a rendszert, vagy nagyobb teljesítményű napelemekből.

 

Mi a fontos a kiválasztás során?

A napelemes rendszerünk összteljesítménye sokkal fontosabb, mint a 1 db napelem teljesítménye. Összehasonlítása nagyon egyszerű, vizsgáljuk meg az egységnyi napelem teljesítmény árát. A Wp értéket el kell osztanunk a napelem egységárával, így megkapjuk, hány Ft/Wp. Ám ez sem takarja a rendszer valós költségeit, mert a napelem rendszer tartalmaz még kiegészítő elektromos eszközöket, tartószerkezet, invertert, valakinek telepíteni is kell azt, illetve az áramszolgáltatói ügyintézést (HMKE).

A megbízható és a hosszú távú használat nem csak a napelem teljesítményén, hanem a minőségi anyagokon és a megbízható szolgáltatáson múlik.