A Szilícium kristályos (Si mono és poli) és a CIS technológia összehasonlítása

A tiszta napenergia felhasználása kiváló alternatíva a fosszilis energiahordozók kiváltására, hosszú távú használatuk nem jár légszennyezettség-növekedéssel és nem hat károsan a klímaváltozásra.

A napenergiát napjainkban kétféleképpen hasznosítják: passzív módon, az épület tájolásával, elhelyezkedésével úgymond naphoz tájolásával, valamint aktív módon, a nap energiáját egy kifejezetten erre a célra készített eszközzel (napelem, napkollektor) átalakítva villamos energiává, hővé, ily módon egyre elterjedtebbé válik a napenergia használata, fűtésre, hűtésre, világításra, vízmelegítésre egyaránt hasznosíthatjuk.

Több, mint öt évtizede keresik a kutatók a napelemhez legoptimálisabb alapanyagot. Azóta anyagok százait tesztelték. A szilícium ma a technika legfontosabb félvezető anyaga.

A szilícium alapú technológiák szerint két nagyobb csoportra lehet osztani:

Kristályos mono- és polikristályos (Si-panelekre ) technológiájú napelemek

nagy tisztaságú szilícium cellákból épülnek fel. A monokristályos szilíciumot elektromos térben henger alakúra húzzák ki, a tömb dermedése után a cellák éleit levágják, miáltal a nyolcszög alakú cellákat jobban el lehet helyezni a napelem modulon. Azonban az alacsony abszorpciós tényező miatt igen vastag, több, mint 100 ηm vastagságú réteg kell a jó hatásfok eléréséhez, ezáltal a fő költségtényező a nagy mennyiségű és így igen drága, nagy tisztaságú szilícium.

A nagy tisztaságú szilícium tömbökből vágott cellákat sorba kötve és vízmentesen egy üveglap és egy műanyag hátlap közé laminálva gyártják le, a technológia alapján mono- (egy) és polikristályos (azaz "több" kristályos) cellákat.

A polikristályos cellák négyzet alapúak, mivel négyzet tömbökbe dermesztik, eközben a szilícium több kristályban dermed meg. Azonban a polikristályos négyzet, a monokristályos nyolcszög alakú cellák felhasználásában, a mindennapi gyakorlatban csak kismértékű különbség van, hiszen az eredendő félvezető réteg ugyanaz a szilícium.

Forró égövi területeken, a magas hőmérsékleten jobb teljesítményt adó monokristályos modulok az elterjedtebbek, míg az északi féltekén inkább a több kristályos forma teljesít jobban. Közép-Európa területein azonban gyakorlatilag nincs kirívó teljesítménykülönbség egy pl. 3kW-os polikristályos és egy 3kW-os monokristályos rendszer között, szignifikánsan, közel azonos mennyiségű áramot lehet megtermelni mindkettővel, ugyanakkora összteljesítmény esetén.

CIS technológiával gyártott, vékonyrétegű (vékonyfilmes) technológiájú fotovoltaikus panelek

A CIS (réz-indium-diszelenid, vékonyfilmes) technológiával készülő, nagy teljesítményű, szilíciummentes fotovoltaikus panelek új generációját nem a kristályos szilícium tömbökből való cellák levágásával-, hanem a félvezető réteg kémiai vagy fizikai lecsapatásával, közvetlenül üvegre, vagy akár más hordozó felületre való felvitelével állítják elő.

A vékonyfilmes technológiával készült napelemekhez elég alig néhány µm félvezető anyag, kell, valamint az alkalmazott hordozófelület anyaga is legtöbbször igen olcsó, mint például a nátronüveg. Ráadásul egyidejűleg igen nagy felületű félvezető-réteget lehet kristályosítani. Ez a félvezetőnek a szigetelő-felületen való kristályosítása teszi lehetővé a monolitikus integrációt (a napelemet kis egyedi elemekre osztják majd egy három lépéses eljárásban az elemeket sorba kötik).

A vékony rétegű, fotovoltaikus panelek képesek a látható fény spektrumán túlmenően is kihasználni a napsugárzást, és igen hatékonyan hasznosíthatják az ún. diffúz (kora reggeli és késő esti) fényt is, valamint részben árnyékolt és ködös-párás területeken és sűrűbben épített sorházak esetén is stabilabban, jobban teljesítenek.

A CIS technológiával készült panelek további előnye, hogy egyszerű a telepítésük, valamint a telepített paneleket nem szükséges dél felé tájolni, vagyis variábilis jellemzőjük miatt sokkal inkább kihasználhatóbbak (falakra, homlokzatokra is telepíthetőek), jelentős architektonikai elemnek számítanak a modern építészeti megoldásoknál.

Bár ezen újabb, egyedülállóan fekete színű, vékony rétegű napelem-változattal akár már 13-15%-os hatásfokot is el lehet érni azonban pont új technológiája okán egyelőre kisebb mennyiségben gyártják, a nagyszámú kutatások-fejlesztések miatt azonban ígéretes és hovatovább egyre keresettebb technológiának tekinthető.

Kérje napelemes ajánlatunkat most!