Mi az a polikristályos napelem?
A polikristályos napelemek, más néven multikristályos napelemek olyan napelemtípusok, amelyek egyetlen fotovoltaikus (PV) cellán belül több szilíciumkristályból állnak. Ezeket a paneleket úgy állítják elő, hogy szilíciumdarabkákat olvasztanak össze, hogy a panelt alkotó cellák alkossák. A monokristályos napelemektől eltérően a polikristályos cellák előállításához használt olvasztott szilíciumot a panelen hagyják kihűlni, így a felület mozaikszerűvé áiuválik.
A polikristályos napelemek jellegzetes négyzet alakúak és ragyogó kék árnyalatúak, mivel minden egyes cellában több polikristályos szilíciumkristály található. A több kristály jelenléte miatt azonban az elektronok mozgása korlátozott a cellákon belül.
A többi napelemhez hasonlóan a polikristályos napelemek is úgy működnek, hogy elnyelik a nap energiáját, és azt villamos energiává alakítják. A monokristályos napelemekhez képest kissé alacsonyabb hatásfokuk ellenére a polikristályos napelemek népszerű és költséghatékony megoldást jelentenek számos lakossági és kereskedelmi alkalmazásban.
A polikristályos napelemek működési elve
A napelemek több fotovoltaikus cellából állnak, amelyek mindegyike szilíciumkristályokat tartalmaz, amelyek félvezető eszközként működnek. A napfényből érkező fotonok energiát adnak át az elektronoknak, ami miatt azok elektromos áramként áramlanak.
A keletkező villamos energia összegyűjtéséhez két elektródát csatlakoztatnak a PV-cellákhoz. A felső felületen lévő elektróda kis drótokat tartalmaz, míg az alsó elektróda egy fóliaszerű vezető. Ez az elrendezés biztosítja, hogy az elektromos áram zökkenőmentesen áramlik a cellából az elektródára, majd végül az elektromos hálózatba.
Összefoglalva, a napelemek olyan összetett eszközök, amelyek a napfényt fotovoltaikus cellák segítségével villamos energiává alakítják. A nap erejét kihasználva tiszta és megújuló energiát állíthatunk elő, amely az otthonok és a vállalkozások energiaellátására alkalmas, anélkül, hogy hozzájárulna az üvegházhatású gázok kibocsátásához vagy a levegőszennyezéshez.
Polikristályos napelem jellemzői
- A polikristályos napelemek környezetbarát alternatívát jelentenek a monokristályos panelekhez képest, mivel a gyártás során kevesebb kristály egyedi formázására és elhelyezésére van szükség, ami kevesebb hulladékot eredményez. Ezenkívül a gyártás során felhasznált szilícium nagy része használható cellákká alakul, ami tovább csökkenti a hulladék mennyiségét.
- Ezeknek a napelemeknek a maximálisan elfogadható hőmérséklete 85°C, a minimálisan elfogadható hőmérséklete pedig -40°C, így az éghajlatok széles skáláján használhatóak. Hőtűrésük azonban alacsonyabb, mint a monokristályos paneleké, ami magasabb hőmérsékleten alacsonyabb hatásfokot eredményez.
- A polikristályos napelemek hőmérsékleti együtthatója magasabb, mint a monokristályos paneleké, ami azt jelenti, hogy a hőmérséklet emelkedésével gyorsabban csökken a hatásfokuk.
- E korlátozások ellenére a polikristályos napelemek nagy teljesítménysűrűséggel rendelkeznek, így viszonylag kis felületen jelentős mennyiségű villamos energiát tudnak termelni.
A polikristályos panelek előnyei a következők.
- A polikristályos panelek megfizethetőbbek, elsősorban azért, mert egyszerűbb elkészíteni őket, és több szilíciumcellát használnak.
- A gyártási folyamat során kevesebb hulladék keletkezik. Ez annak köszönhető, ahogyan a szilíciumszeleteket a panelre felhordják, ami kevesebb hulladékot eredményez.
- Kompatibilisek az akkumulátorokkal és az inverter-technológiával is, ami lehetővé teszi az energiatárolást és -elosztást. Ez teszi őket sokoldalúvá az otthonok és a vállalkozások energiaellátására.
- Gyártási folyamata nagyon kevés fosszilis tüzelőanyagot igényel, ami csökkenti a környezetre gyakorolt hatásukat. Ez vonzóvá teszi őket azok számára, akik csökkenteni szeretnék szénlábnyomukat és fenntartható energiamegoldásokat szeretnének.
Íme a polikristályos napelemek néhány hátránya:
- Hatékonyságuk általában alacsonyabb, mint a monokristályos napelemeké, a szilícium kisebb tisztasága miatt.
- Jellemzően valamivel nagyobb területet igényelnek ugyanolyan elektromos teljesítmény leadásához, mint a legjobb monokristályos panelek.
- Hajlamosak a magas hőmérsékletnek való kitettség esetén károsodni, ami korlátozhatja élettartamukat és hatékonyságukat
