Keresés

Pályázatok

Van jobb ötletünk!

 

napkolektor-napelem-energiaárak

Hírlevél

Facebook

joomla template

A napelem működése


Azokat a szilícium kristályokból felépített elektromos eszközöket, amelyek elektromos áramot képesek termelni a fotonok becsapódásakor egyirányú elektron-mozgásból adódóan, napelemeknek nevezzük.  A napelemet más néven fotovoltaikus elemnek, vagy elektromos napkollektornak is hívják.
A napelemek tehát napsugárzás hatására elektromos energiát állítanak elő, amelyet közvetlenül visszatáplálhatunk az elektromos hálózatba, hogy a szolgáltató visszavásárolja, vagy pedig napelem-rendszeres akkumulátorokkal tárolhatjuk a felhasználás idejéig. 
A napelemek vékony szilícium lapkákból épülnek fel, merevségüket és sérülésmentességüket  különböző hordozófelületekre való felvitellel biztosítják.  A szilícium lapkákba rétegesen meghatározott tulajdonságú atomokat juttatnak, így kialakítva egy „szennyezett” félvezetőt. A szennyező atomok egyik hányada elektron többlettel, másik hányaduk elektron hiánnyal bír a hordozó szilíciumhoz képest. Amikor a fényt alkotó foton részecskék ütköznek az elektrontöbblettel bíró atommal, kiütik azt és elektron áramlás indul el, tehát egyenáram fog folyni a zárt hálózaton belül. A napelem pólusai között egyenfeszültség alakul ki fény hatására, ezért a napelem áramgenerátorként is használható.
A napsütésnek kitett napelem képes a legjobb üzemmódot produkálni. Ennek oka a napelem viszonylag alacsony hatásfokában keresendő. Ez 6-20% közé esik, de ha figyelembe vesszük, hogy a Nap energiája fedezne egyetlen nap alatt bolygónk éves energiaszükségletét, akkor ez a szám már nem is tűnik olyan kevésnek. Mivel a napelemeknek szilícium az alapanyaga, ez szerencsére a Földön  szinte korlátlanul rendelkezésünkre áll. A napelemek „drágasága” a gyártási technológiájuk bonyolultsága miatt van. A legdrágábbak a monokristályos napelemek, de ezek rendelkeznek a legnagyobb hatásfokkal is. Általánosságban a polikristályos, valamint az amorf szilíciumkristályos napelemeket használják leginkább, de léteznek speciális napelemek is, mint pl. az adalékolt polikristályos napelem, a fém félvezető alapú napelem, illetve a szerves polimerekből készült napelem. Ezeknek a hatásfoka alacsony, az előállításuk viszont olcsóbb.
A  sziget üzemmódra szerelt napelemek képesek lehetnek egy háztartás elektromos energia-szükségletének ellátására, de ez az energiaforrás nem mindig áll rendelkezésre. Lehetséges a napelemek által termelt áramot akkumulátorokban tárolni, az egyenáramból pedig váltóáramot generálni.
A napelemes rendszereknek fontos szerepet tölthetnének be a környezetbarát energiatermelésben, ha például a sivatagos területeken nagy mennyiségben felállítanának napelemeket, az dupla haszonnal járna, mert egyfelől a napelemek energiát termelhetnének másrészt árnyékot adhatnának a talajnak. Az utak mentén meteorológiai állomások energiaellátásaként, forgalomfigyelő rendszerekben, sebességmérőkben, kertekben, kisteljesítményű számítógépekben, számológépekben, órákban találkozhatunk napelemekkel ma is.
Természetesen napelem alkalmazása a háztartásokban lenne igazán jó, de az érdeklődők leginkább az energiafaló berendezéseiket kívánnak üzemeltetni a napelemek által termelt energiával, ami, nem megfelelő megoldás. A napelemek jó felhasználásához először is csökkenteni kellene az energiafelhasználásunkat, ezt követően tudnánk ennek jelentős részét kiváltani a napelemek installálására való viszonylag kis beruházással. Az ésszerű igényeket érdemes a napelemek által hasznosított napenergiával fedezni.