NAPCELLA.HU

 

Napcella felépítése, működése
 

A szilíciumot (Si) kvarchomokból (SiO2) nyerik nagyon magas – 1800 °C – hőmérsékleten. Ennek a folyamatnak a végén 98 %-os tisztaságú folyékony szilíciumhoz jutunk. Ezt az anyagot a napcella előállításához 99,999.999.999.999 %-osra tisztaságúra kell alakítani, mely annyit jelent, hogy 1.000.000.000.000 (1012) Si-atomra csak egyetlen másik atom juthat. Összehasonlítás képpen: a Földön kb. 6 milliárd ember él. Ha csak egy földönkívüli látogatna a Földre, akkor ez már 150-szer nagyobb „szennyezettséget” jelentene. Végül a szilíciumot kristályos halmazállapotúra kell alakítani.

A folyadékhoz szennyező anyagokat adnak, s így szennyezett szilícium keletkezik. (Legtöbbször 5 vegyértékű foszfort az „n”-típusú, és 3 vegyértékű bórt a „p” típusú szennyezéshez). Az alap szennyezés mindig „p” típusú. Ezeket a hosszú, kristályos „p” típusú szilícium rudakat szeletekre vágják

 

Ahhoz, hogy ezekből napcellákat állítsanak elő, szükség van p-n átmenet másik részére is, az „n” rétegre is. Ehhez a szilíciumszeleteket 850 °C-on foszfor hozzáadásával egy kemencében felhevítik. Csupán néhány foszforatom jut be a „p” típusú szilíciumba. Így, a foszfor hozzáadásával jön létre az „n” réteg.

Antireflex bevonat miatt – mely felelős azért, hogy a napcella több fényt nyeljen el – a cella kék színű lesz.

Az „n” réteg sokkal vékonyabb, mint a „p” réteg, így a fotonok (energiával töltött fényrészecskék) könnyen be tudnak behatolni az „n” rétegbe. A két réteg létrehozása után elektromos érintkezőket helyeznek el mindkét oldalon.

A fény energiája a határrétegben elektronokat emel egy magasabb energia szintre, s így szabad elektronná válnak azok. Ezáltal egy negatív szabad elektron, s egy pozitív töltésű „lyuk” keletkezik. Ha az áramkör zárt, akkor ezek a negatív elektronok átáramolnak a „p” rétegbe, a pozitív lyukak pedig az „n” rétegbe. Így elektromos áram jön létre.  Forrás: kzs.hu

 

Hordozható napcella kütyük töltésére

Ezentúl nem fogyunk ki energiából, amíg a Nap süt.

Használjuk közvetlenül a jó öreg Napot, hogy laptopunkat, mobiltelefonunkat, PDA-nkat vagy MP3 lejátszónkat ellásuk energiával. A SUNLINQ készletnek köszönhetõen feltölthetjük notebookunkat, ha elegendõ napfény áll rendelkezésre. A 180 dolláros napelem csomag tömege csak 0,9kg, akár egy hátizsákban is elvihetjük bárhova, mivel rugalmas, összehajtható és erõs anyagból készül a forradalmi CIGS technológiával. Ez egy kipróbált megoldás, a katonai- és űriparban már bizonyított, akár évekig képes egyenletes működésre. Más hajlékony napelemeknél hatékonyabb és olcsóbb, illetve felhõs és esõs idõben is működõképes. Teljesen idõjárás- és UV álló. A SUNLINQ megvásárlása esetén teljes tartozékcsomagot is kapunk, amely lehetõvé teszi az egyes készülékekhez való csatlakozást.


Forrás: technet.hu

 

Napcellás céget vett a TSMC félvezetőgyártó

Napcellákat gyártó cégben vásárolt tulajdonrészt a TSCMC, a világ legnagyobb félvezetőgyártója. 193 millió dollár cserélt gazdát 20 százalékos tulajdonrész fejében.

A Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC) húsz százalékos tulajdonrészt vásárolt a Motech Industries-ben, 193 millió dollár értékben. A Motech Industries Tajvan legnagyobb napcella előállító vállalata, termékei alapvető elemei a neptelepeknek és napenergia hasznosító moduloknak. A két cég közleményéből kiderül, hogy a TMSC ezen a befektetésen keresztül kíván előbbre jutni a környezetbarát iparban.

A TMSC a világ legnagyobb szerződő lapkagyártója. A cég, ahogy más chipgyártók is, ugyanazzal a poliszilikon alapanyaggal dolgozik, mint amit a napcellákban is használnak.

Még korábban az év folyamán a TMSC leleplezte terveit, miszerint beszáll az energiatakarékos üzletbe,a mely a LED és napenergia iparághoz köthető. Idén 46 millió dolláros beruházással nyitott LED előállító gyártósort Tajvan középső térségében. A lépést a Credit Suisse bank úgy értékelte, mint első lépést a LED megvilágítás üzletág felé. A TMSC második negyedévi értékelő konferenciáján Morris Chang elnök és igazgató beszédében 10-15 milliárd dolláros bevételt helyezett kilátásba a napcella és LED üzleti ágakon 2018-ig.

Az optimista várakozásokra minden alap megvan, nemcsak azért, mert a LED a leghatékonyabb fényforrás technológia, hanem mert világszerte támogatják a kormányok a napcellás beruházásokat a növekvő olajárak és a környezetvédelmi aggályok miatt. Forrás: computerworld.hu

 

Vízszigetelés napelemmel

A napenergia hasznosításán szinte minden ingatlan tulajdonosnak érdemes elgondolkodnia. A víztől pedig megfelelő szigeteléssel óvhatjuk meg házunkat. De arra gondoltunk-e, hogy a kettőt ötvözzük?

A napenergia felhasználásának manapság többféle módját is választhatjuk. Egy valami azonban minden megoldásban közös: helyet foglalnak. Magyarul a napenergia hasznosítására szolgáló berendezések komoly helyigénnyel rendelkeznek, gyakran már az is fejtörést okoz, hogy hova tegyük a kollektort, napelemet. Természetesen a legkézenfekvőbb hely a tető.

Rögzítés
Ha a tetőszigetelés anyaga PVC, akkor egy új módszer segítségével nagyon könnyen és közvetlenül a szigetelésre lehet rögzíteni bármilyen napelem panelt vagy kollektort. A rögzítés legnagyobb előnye, hogy sehol nem kell átszúrni a tetőszigetelést, ezáltal megszűnik a beázás kockázata. Ilyenkor a PVC szigetelésre egy széles talpú PVC profilt hegesztenek, melynek teherbíró képességét a belsejében lévő zárt alumínium szelvény biztosítja. Erre a profilra csavarozással lehet rögzíteni a napelem tartószerkezetét, vagy az energiagyűjtő napcellát. Ezeket a napelemeket az akár 200 km/h sebességgel tomboló szél sem tudja elfújni, sem károsítani.


napcella1


Hasznos anyagok
A vízszigetelés anyaga ugyancsak besegíthet a napsugárzás hasznosításában, illetve a túlzott felmelegedés megakadályozásában. Létezik olyan hófehér vízszigetelő lemez, amelyet kifejezetten a napenergia visszaverésére fejlesztettek ki. A legjobb eredményt a teljes rétegvastagságában fehér pigmentekkel rendelkező anyag nyújtja. Az ilyen fehér PVC tetőszigetelő anyagnál mérések szerint 40 C fokkal alacsonyabb marad a tető felszíne a nyári napsütésben, mint egy hasonló, de sötét színű szigetelés esetében. Mivel a szigetelőlemez felülete érdes, a napsugár szétszóródva verődik vissza, ez pedig növeli a tetőre ferdén elhelyezett napelemek hatásfokát.
Nem kell aggódnunk az érdes felület szennyeződése miatt sem, mivel a lemez felülete átlátszó, tapadásgátló akril lakk bevonattal látható el. Ezáltal a csapadékvíz tisztára mossa a felszínt.

napcella3_copy

Vízszigetelő napelemek
Választhatunk olyan napelemet, mely rendkívül könnyű, a tetőszigetelés anyagából készül, felülete pedig fotoelektromos réteget tartalmaz.
A fém táblára kasírozott tetőszigetelő lemez, az úgynevezett fóliabádog tábla felső felületén van fotoelektromos cella. Ennek az energiagyűjtő lemeznek a súlya 5,7 kg/m2. Egy körülbelül 5 m2-es tábla 135 W elektromos energiát termel. Létezik ennél nagyobb, illetve kisebb teljesítményű lemez is. Ez közvetlenül a PVC profilra csavarozható, könnyen mozgatható, szerelhető, lapos, vagy enyhe lejtésű tetőre is alkalmazható.
Létezik olyan tetőszigetelő lemez, ahol magán a vízszigetelő anyag felületén található a fotoelektromos cella. A szigeteléssel kombinált napcella súlya kb. 2,6 kg/m2, mérete 6,5 m2 és akár 200 W névleges teljesítménnyel is rendelkezhet. Ezek a lemezek anyagukból adódóan hajlékonyak, könnyen mozgathatók. Toldásukat is egyszerű megoldani forró levegős hegesztéssel. Az energiatermelő tetőszigetelő lemezek mindegyike külön kábelezéssel rendelkezik.
Mivel a jobb nevű gyártók 20 év garanciát adnak termékeikre, a költségek nem csak megtérülnek, az üzemelés is biztonságos. Érdemes hát napelemmel vízszigetelni. Forrás: homeinfo.hu

Öreg moszat, új napcella technológia

Az Oregon Állami Egyetem (OSU) mérnökei egy 100 millió évre visszatekintő életforma segítségével alkotnák meg a legújabb napenergia hasznosítási technikát, olyan rendszereket hozva létre, melyek előállítása meglepően egyszerű a jelenlegi szilícium alapú napcellákhoz viszonyítva.

A titok a kovamoszatokban, más néven diatómákban rejlik. Ezek a parányi egysejtű tengeri életformák már a dinoszauruszok korában is léteztek. Egyik érdekességük az a szilícium-dioxid páncél, ami az elmúlt néhány évben egyre nagyobb figyelmet kapott, optimális formájával olyan nanoméretű szerkezetek hozhatók létre, amiknek a mesterséges megalkotása mindeddig komoly kihívásokat támasztott. A mérnöki munkát nem hi-tech eszközök, hanem a természet végzi, hatékonyabb, ugyanakkor olcsóbb módszert biztosítva a világ egyik legfejlettebb anyagának az előállításához.

 

A biológia alkalmazásával a hagyományos félvezető gyártási módszerek helyett, az OSU csapata a Portland Állami Egyetem kutatóival közösen megalkotott egy új módszert, amivel titán-dioxid alapú Gratzel-cellákat készíthetnek. A Gratzel-cellák az abszorpciós képességet festékkel növelő napcellák, a fotonok a festékekkel reakcióba lépve hoznak létre elektromosságot. Az új módszer valamivel költségesebbnek ígérkezik, mint a jelenlegi Gratzel-cellák előállításáé, azonban az így elérhető áramtermelés a háromszorosa lehet a hagyományos módszerrel kinyerhetőnek.

 

"A legtöbb jelenlegi napcella technológia a szilíciumon alapul és kezdi elérni fizikai korlátait" - mondta Greg Rorrer az oregoniak vegyészmérnök professzora. "Ugyanakkor elképesztő lehetőségek rejlenek a napenergia technológiák különböző más típusainak a fejlesztéseiben, és valószínű, hogy számos változat talál majd magának alkalmazási területet"

A Gratzel-cellák például a környezetre nézve jóindulatú anyagokat használnak, és bár teljesítményben még nem múlják felül a szilícium alapú napcellákat, egyik előnyük, hogy jól alkalmazhatók alacsonyabb fényviszonyok között is. Mivel gyártásuk során a felületkezelés illetve a festés munkafázisok az elsődlegesen jellemzők, a gyártási költségük alacsony, az oregoniak felfedezése pedig előrelépést ígér az előállítás leegyszerűsítése és az energiatermelés hatékonysága terén egyaránt. "Gratzel-cellák jelenleg is léteznek" - fűzte hozzá Rorrer. "A mi megközelítésünk az eszközök létrehozásához vezető lépésekben és a hatékonyságukban különbözik".

 


Kovamoszatok, kovasavpáncéljuk rendkívül ellenálló

Első lépésként a diatomákat egy átlátszó vezető üvegfelületre telepítik, majd az élő szerves anyagot eltávolítják, hogy csak a cikk elején említett páncél apró vázai maradjanak, melyek egy természetes sablont alkotnak. Ezután egy biológiai ágens alkalmazásával oldható titániumot ülepítenek rendkívül parányi titán-dioxid nanorészecskékké, ami egy félvezetőként viselkedő vékony hártyát képez a Gratzel-cellához. A természetes biológiai rendszerek alkalmazása bámulatos módon leegyszerűsíti a hagyományos módszerekkel nehezen kivitelezhető lépéseket, mindezt egyszerű és olcsó biológiai anyagokkal.

"A hagyományos fényérzékeny festékek szintén a napfényből veszik a fotonokat, melyeket a titán-dioxidra átvíve elektromosságot hoznak létre" - mondta Rorrer. "Ebben a rendszerben azonban a fotonok végig pattognak a kovamoszat páncéljának pórusaiban, ami az egész folyamatot hatékonyabbá teszi." A folyamat fizikáját még nem értik teljes egészében, a lényeg azonban hogy működik. A páncélban rengeteg apró pórus, nanoméretű reaktor található, ami elősegíti a különböző reakciókat, esetünkben a fotonok és a festék közötti kölcsönhatást, ami elősegíti a fény elektromossággá alakítását és fokozza a folyamat energiatermelését. Forrás: sg.hu