Napelem
A napelem vagy fotovillamos elem olyan szilárdtest eszköz, amely az elektromágneses sugárzást (fotonbefogást) közvetlenülvillamos energiává alakítja. Az energiaátalakítás alapja, hogy a sugárzás elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket generál, amiket az eszközben az elektrokémiai potenciálok, illetve az elektron kilépési munkák különbözőségéből adódó beépített elektromos térrendezett mozgásra kényszerít, vagyis elektromos áram jön létre. Ez a jelenség ívkisüléses lámpák esetén is lezajlik, nem szükséges kizárólagosan napfény.
A napelemekre általában 20-25 év a garancia, jellemzően 20-40 év az élettartamuk. A napenergia hasznosításában hosszabb távon számottevő növekedés várható.
A ma létező nagy teljesítményű naperőművek jellemzően nem ezt a technológiát alkalmazzák; a naphőerőművek a Nap hőjét forró gőznek vagy folyadéknak adják át, ezzel turbinák segítségével nyernek áramot.
Összehasonlítás
Azt az energiát, amely az összes Földön található és kitermelhető kőolajkészletekben rejlik a Nap 1,5 nap alatt sugározza a Földre. Az emberiség jelenlegi, évi energiafogyasztását a Nap egy órányi energiakibocsátása teljes egészében fedezné.
Ugyanakkor a napelemek elterjedését nagymértékben hátráltató tényező az áruk, aminek két fő oka az előállításuk energia- és csúcstechnológia-igényessége, a kis széria, továbbá, hogy csak napsütésben képesek hatékonyan működni. Az utóbbi években azonban (főként a kínai napelemgyártás felfutása, és a tömegtermelés megjelenése miatt) folyamatosan csökken a napelemek ára. Korábbi szakmai előrejelzések 2010 utánra várták, hogy a napelemmel termelt áram ára megegyezzen a fosszilis energiatermelés költségével, de ez eddig még nem következett be.
Másrészt a Föld jelenlegi legnagyobb – nem fotovillamos – naperőműve 40 MW-os, ami kevesebb mint tizede a Paksi atomerőmű egyetlen reaktorblokkja teljesítményének, és ezt a teljesítményt is csak ideális időben produkálja.
A napelemek fajtái
Alapanyag szerint többféle napelemet különböztetünk meg:
- Egykristályos szilícium (Si) napelemek: drágák, de hatékonyak. A legkorszerűbb panelek hatásfoka 18%, laboratóriumi körülmények között 25% (az elméleti határ 31%)
- Polikristályos Si napelemek
- Amorf szilícium napelemek: olcsóbbak
- Fém–félvezető–fémszerkezetek: festékanyagokkal érzékenyített félvezető-oxidok. A hatásfokuk kevesebb, mint 10%. Példa: kadmium-tellurid és a réz-indium-tellurid napelemek
- Adalékolt amorf félvezető napelemek
- Szerves anyagokból (polimerekből) készült napelemek: olcsók, de hatásfokuk csak 2-5%
A napsugárzás koncentrálásával (többfotonos technológia; vagyis apró lencsék alkalmazása) a hatásfok elméletileg 66%-ra növelhető.
"Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Napelem"
<< Vissza
