HOGYAN KÉSZÜL A NAPELEM PANEL?
A technológiák fejlődésének köszönhetően robbanás szerű növekedésen ment keresztül a napelem rendszerek száma. Az utóbbi években könnyen elérhetővé vált magánszemélyek részére is a napelemes rendszer, így egyre több háztartás alkalmazza. Ahogy a vállalkozások, úgy egyre több háztartás is előtérbe helyezi a környezettudatosságot, így hosszútávon olcsó és zöld energiát biztosít otthonának.
Több technológia és alapanyag közül a kristályos technológia a legelterjedtebb, mert ez rendelkezik átlagosan a legjobb mutatókkal.
MONOKRISTÁLYOS NAPELEM PANEL
A monokristályos napelem panelt külön álló napelem cellák alkotják. Ez a típus számít a legdrágábbnak, de a hatékonysági foka is a legmagasabb. Olyan esetben ajánlott az alkalmazása, ahol a rendelkezésre álló hely szűkös, más rendszer kialakítása nem megoldható.
- A napelem alapanyaga szilícium, amit nagy tisztaságú homokból nyerünk. A félvezetőgyártáshoz kibányászott homokot, több mint 100 lépcsős gyártási folyamaton keresztül dolgozzák fel, mire 99,99% tisztaságú szilíciumot nyerünk ki, ami alkalmas lesz a napelem cellák előállítására.
- Speciális kemencékben a szilíciumot 1400C fokra hevítik, ahol az megolvad. Az olvadt szilíciumba függőlegesen egy vékony rudat mártanak, amit nagyon lassan kiemelnek majd újra az olvadt szilíciumba mártják. Egy 2.4 méter hosszú szilícium rúd elkészülése négy napba telik. Sajátossága hogy a szilícium egy kristályban dermed meg.
- A rúd hengeres alakját nyolcszög alakra csiszolják, amely kialakításnak köszönhetően lehet a leggazdaságosabban beépíteni a napelem panelba. A rudat milliméter vastag korongokra szeletelik.
- Az így kapott korongokat, egy speciális folyadékban megtisztítják. A legkisebb szennyeződés is a későbbiekben alacsony hatásfokot eredményezhet. Az eddigi folyamatok során egy teljesen sima felületet kaptunk, ami kedvezőtlen mert a napsugárzás egy részét visszatükrözi. A hatékonyabb termelés eléréséért, kémiai eljárással a felületet barázdásra alakítják.
- A napelem cella pozitív és negatív töltésű oldalakat kap melyek a napsugárzás elektromágneses hatására a részecskék mozgásra kényszerülnek. A két különböző töltésű részecskék kizárólag egy belső áramkörön keresztül tudnak egyesülni. Így termelődik az egyenáram. Ezüst csíkokat húznak a korongokba, ezek teszik lehetővé a majd összeszerelt napelem cellák közt a megtermelt energia továbbjutását.
- A napelem cellákat egyenként tesztelik és hatásfokuk szerint csoportosítják, mivel hatásfokuk némileg eltérhet. A napelempanelra megadott csoportból bizonyos mennyiségű cellát építenek be, így a napelemek teljesítménye és hatásfoka azonos lesz.
POLIKRISTÁLYOS NAPELEM PANEL
A polikristályos napelem panelnél a szilícium lapok (ellentétben a monokristályossal) több kristályban dermednek meg. Ez a napelem a kristályos napelemek legelterjedtebb fajtája. A szórt fényt is elég jól hasznosítja, kevésbé érzékeny a tájolásra és a beérkező napsugárzás szögére.
- A nagy tisztaságú szilíciumot egy kockaformába helyezik, majd egy kemencékben megolvasztják. Az olvasztás után a szilícium lassan kihűl és több kristályban dermed meg.
- A nagy szilícium tömböt több, előre meghatározott méretű kisebb hasábokra szeletelik, minőségét ellenőrzik, a maximális minőség érdekében polírozzák, az éleiket lecsiszolják.
- a tömböket milliméter vastag lapokra szeletelik, majd több lépéses tisztításon megy keresztül. Ezt követi egy több lépéses felületkezelés, melynek köszönhetően jóval hatékonyabban hasznosítja a napelem a napsugárzást. Az eljárás végén meleg levegővel szárítják.
- A pozitív töltésű lapokra egy negatív töltésű réteget raknak, majd a két réteget 800C°-900C° hőmérsékleten egymáshoz olvasztják. A következő lépésben egy szilikon réteggel látják el a lapokat, ez a réteg növeli a napelem cella hatékonyságát (valamint ennek köszönhető a kékes szín is). Ezután ezüst csíkozás kerül a cella tetejére, ami a megtermelt egyenáramot továbbítja. Hőkezeléssel az ezüst mintázatot belesütik a szilikon rétegbe. A kész cellákat hatásfokuk és teljesítményük alapján szétválogatják.
- A csoportosított napelem cellák meghatározott mennyiségben kerülnek a napelem panelra. Felülről üveglap, alulról EVA borítást kap és vákum alatt laminálják. Befejezésképp az alumínium keretet szerelik fel és helyükre kerülnek a csatlakozók.
A polikrisztályos, valamint a monokristályos cellákból álló napelemek felhasználásában a mindennapi gyakorlatban csak igen kisméretű különbség van. Összességében mindkét modellnek megvan a maga előnye és hátránya, ám alapos felmérést követően biztonsággal meglehet állapítani, hogy az adott napsugárzási mutatók mellett, a területi adottságok figyelembevételével melyik típus képes a kívánt mennyiségű elektromos áramot előállítani.