Polikristályos napelem – mikor éri meg és mikor nem?
Azt biztosan állíthatjuk, hogy a kristályos és a vékonyrétegű napelemek közül egyelőre a kristályos napelemek viszik a prímet. Ez a legelterjedtebb napelemtípus, de típuson belül már nem annyira könnyű eldönteni, hogy a polikristályos vagy monokristályos technológia lenne számodra a leghatékonyabb, a leginkább célravezető megoldás. Éppen ezért a döntésedet megkönnyítendő, most alaposan körbejárjuk a témát, már ami a poli- és monokristályos napelemeket illeti.
Amennyiben versenyt hirdetnénk a polikristályos és monokristályos napelem paneleket illetően, roppant szoros versenyben, de talán a polikristályos versenyző nyerné a házi bajnokságot. Nem túl merész kijelentés azt állítani, hogy ez a legnépszerűbb napelemtípus a piacon és ha egészen őszinték szeretnénk lenni, meg is van az oka.
De kezdjük az elején: mi az a polikristályos napelem?
Alapvetően kétféle napelemtípust különböztetünk meg egymástól: a kristályosat és a vékonyrétegűt. A kristályos verzió mezőnyét erősíti a polikristályos napelem, amit leginkább négyzet alakú celláiról és kékeslila színéről lehet felismerni.
Elnevezése egyébként a technológiára és az összetételére utal: alapja ennek is a szilícium, de ezt kivételesen nem egy, hanem több kristályos tömbbe öntik a folyamat során, így az több tömbben is dermed meg. Később a megfelelő méretezés és formázás okán pedig ónszalaggal forrasztják, vágják a kívánt méretű szeletekre.
A polikristályos napelem előnyei
Hatásfokot és az időjáráshoz való alkalmazkodóképességet tekintve elmondhatjuk, hogy a magyarországi éghajlati viszonyokat tekintve a polikristályos napelem előnyei igencsak kidomborodnak.
Hogy miért? Mert az egyik legfontosabb tulajdonsága az, hogy a felhős – borús időjárási viszonyok között nyújtja a legjobb teljesítményt. Nem akadályozza meg a termelésben az, ha nem direkt, hanem csak szórt fénnyel tud dolgozni, így is előállítja az áramot.
További előnye, hogy kevésbé érzékeny a dőlésszögre és a tájolásra, ezért könnyebb vele dolgozni. Az sem elhanyagolható tényező, hogy mivel a gyártási folyamata egyszerűbb, gyorsabb és olcsóbb, ezért a polikristályos napelem ára is alacsonyabb. Ez a napelemes rendszer megtérülési idejére is jó hatással van.
Élettartamukra egyébként 25 éves garanciát vállalnak 80%-os teljesítmény mellett, de már a 30-40 éves működésre is akadtak példák. A szélsőséges hőmérsékletingadozásokat tekintve is igen strapabíró, hiszen a -40 és a +85 Celsius fokot is kibírják.
Ez már túl jól hangzik – a polikristályos napelem hátrányai
A hatásfoka – gyártótól függően 14-18% között mozog –, így a monokristályos napelemmel összehasonlítva, viszonylag alacsonynak mondható. Emellett a direkt fénnyel nem bánik annyira jól, mint a fentebb már említett szórt fénnyel.
Igaz, ez a téli időjárási viszonyokat és a napsütéses órák számának csökkenését tekintve még előnyödre is válhat: egyszerűbben és könnyebben termeli majd meg a napelemes rendszered a háztartásod – irodád számára szükséges váltóáramot.
Éppen ezért, a polikristályos napelemek tulajdonságaik miatt különösen jól működnek télen, vagy olyan környezetben, ahol alacsonyabb a napsütéses órák száma és inkább a felhősebb időjárás, a szórt fény a jellemző. Például az ország északi területein, völgyekben, dimbes-dombos és hegyes-völgyes vidékeken.
Természetesen ezt azért ne vedd szentírásnak, hiszen mindig az adott helyszín ismeretében lehet szakszerű tanácsot adni arra vonatkozólag, hogy mikor melyik napelemtípust érdemes választani. Simán előfordulhat, hogy a környezeti körülmények miatt akár egy településen – falun belül is változik, hogy az adott családi házon vagy üzemen melyik szuperálna jobban. Úgyhogy a szaktanácsadást és helyszíni felmérést sose spórold meg!
Tény és való: a napelem-tudomány jelenlegi állása szerint a kristályos napelem technológia az egyik legkiforrottabb és legelterjedtebb technológia a világon. A polikristályos napelemekről már ejtettünk néhány szót, így a továbbiakban a monokristályos változatot mutatjuk be kicsit részletesebben.
Talán nem árulunk el nagy titkot azzal, hogy a monokristályos napelem felépítése eléggé hasonlít a poliktristályos napelemére. Mindkét típus nagy tisztaságú szilícium cellákból készül el, amiket egy edzett üveglap, valamint a szerkezetet vízmentesen tartó műanyag hátlap közé, sorba kötve gyártanak le.
Így készül a monokristályos napelem
A monokristályos napelemet az különbözteti meg a polikristályos változattól, hogy a gyártási folyamat során a félvezető szilícium egy tömbben szilárdul meg, illetve a napelem celláik nem négyzet, hanem nyolcszög alakúak.
Ehhez a nyolcszög alakzathoz kapcsolódó érdekesség, hogy az elektromos térben a szilícium tömböt henger alakúra formázzák. Később a cellák levágása során a nyolcszög minta számít a leggazdaságosabb megoldásnak, ezért láthatsz ilyen formájú cellákat a monokristályos napelemeken.
A monokristályos napelem előnyei
A monokristályos napelem egyik legnagyobb előnye, hogy ez a napelem technológia bánik a legjobban a direkt fénnyel. Ennek többek között a magasnak számító, gyártótól függően 15-19%-os hatásfok az oka, elmondhatjuk, hogy a napenergia hatékony felhasználása a monokristályos napelem esetében a legmagasabb.
Élettartamuk alapján a gyártók átlagosan 25 év garanciát vállalnak a teljesítmény 80%-ára, de rendszeres karbantartás és tisztítás mellett, akár 30 évig is minden probléma nélkül üzemelhet. Egyébként mivel a monokristályos napelem cella tudja a legjobban hasznosítani a direkt fényt, ezért kisebb a helyigénye is.
A hatásfok nagysága miatt ugyanis kis felülettel rendelkező háztetőkre, garázstetőkre vagy kertekbe is lehet telepíteni, jellemzően kevesebb panelre van szükség, mint a polikristályos napelem esetében. Természetesen ez azért az egyedi igények és lehetőségek függvénye is.
A monokristályos napelem hátrányai
Sajnos a polikristályos napelemhez képest, a monokristályosnál már több hátrányt is fel tudunk sorolni. Az egyik éppen a legnagyobb előnye: a direkt fény hasznosítása. A monokristályos napelemes rendszer ugyanis akkor termel a legjobban, ha a nem szórtan, hanem közvetlenül éri a napfény és magasnak mondható a napsütéses órák száma.
Emellett a monokristályos napelem a polikristályos fajtánál sokkal érzékenyebb a tökéletes tájolásra és a lehető legpontosabban kiszámított dőlésszögre is. A monokristályos napelem ára egyébként valamivel kedvezőbb, mint a polikristályos napelemé, ami a megtérülési időszaknak is kedvez.
Mindenesetre, a különböző napelem technológiákat vizsgálva ugyan a monokristályos napelem rendelkezik a legmagasabb hatásfokkal, működését számtalan rendszeren kívüli tényező befolyásolja. Például a napsütéses órák száma, a felhős – csapadékos időszakok száma, az északi vagy déli tájolás kérdése, valamint az, hogy inkább direkt vagy szórt fény éri a napelem cellákat.
Monokristályos napelem – mikor, hol, miért?
Mindezek függvényében és szem előtt tartva, hogy minden helyszín egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, általánosságban véve elmondhatjuk, hogy a monokristályos napelemekből főként olyan területeken lehet kihozni a maximumot, ahol magas a napsütéses órák száma, viszont alacsony a felhős-csapadékos időszakoké. Leginkább a déli tájolású, délen fekvő területeken lehet hatékony energiatermelő forrás.
Egyébként arra mindenképpen felhívnánk a figyelmedet, hogy a napelemes rendszered elemeinek kiválasztásakor mindig kérd ki a szakemberek segítségét és a helyszíni felmérést. És ne riasszanak el a magasnak tűnő napelem árak, mert ez az egyetlen olyan befektetés, ami 100%-ban visszahozza az árát.
Akár a drágábbnak számító polikristályos napelem rendszer, akár a valamennyivel kedvezőbb áru monokristályos napelem rendszer mellett teszed le a voksod, az átlagosnak számító 8-10 éves megtérülési időt követően így is – úgy is pozitív irányba fog mutatni a mérleg nyelve.
