Zöld Energia

Hatékonyabb napelemek érkezhetnek egy új fejlesztésnek köszönhetően

Az új fejlesztés a PERC napelemek gyártásában jelenthet segítséget.

Létrehozva:

2 év telt el a létrehozás óta

2025-01-28

Szerző:

Vanessza

A németországi Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) kutatócsoportja a PERC (Passivated Emitter and Rear Contact) napelemek gyártása során 14 μm-es ultrafinom fémezési vonalak szitanyomásával csökkentette az ezüstfelhasználást – számol be a PV Magazine. Az így kapott napelem figyelemreméltó hatásfokot kínál. A kutatók egy reprodukálható módszert fejlesztettek ki a mindössze 14 μm-es ultrafinom érintkezési elemek elkészítésére. Az eljárást a PERC cellagyártásában alkalmazhatják azzal a céllal, hogy csökkentsék az ezüstfogyasztást az eszköz teljesítményromlása nélkül.

A Fraunhofer ISE CalLab által ellenőrzött és megerősített teljesítmény-átalakítási hatásfok 23,4% volt – mondta Elmar Lohmüller, a projekt vezetője.

A szakértő hozzátette, hogy a Fraunhofer csapata 30 éves tapasztalattal rendelkezik a PERC-eljárások optimalizálásában. Andreas Lorenz, a Fraunhofer ISE PV-nyomtatási technológiai csoportjának vezetője szerint az eredmény a szakértők korábban bejelentett, 20 µm-es elülső oldali rekordja után újabb saját csúcsot jelent.

A csoport egy kereskedelmi forgalomban kapható PERC ezüstöt használt a német ASYS Automatisierungssysteme berendezésgyártó cég szitanyomójában. A jövőre nézve Lorenz további fejlesztési lehetőségeket lát az ezüstfelhasználás csökkentésére, ebben többek között az ezüst más anyagokkal, például rézzel való helyettesítése, valamint számos nagy hatékonyságú cellatechnológia, többek között a TOPCon, illetve a szilícium heteroátmenetes és perovszkit tandem napelemek segíthetnek.

A kutatást a szeptemberben, Bécsben megrendezésre kerülő 41. EUPVSEC napelemes konferencián mutatják be. A Guten Morgen elnevezésű kutatási projektet a német Szövetségi Gazdasági és Éghajlatvédelmi Minisztérium finanszírozta. A Fraunhofer ISE korábban már együttműködött az ASYS Automatisierungssysteme vállalattal a napelemek fémezésével kapcsolatos projektekben, valamint más partnerekkel az ezüstfogyasztást csökkentő eljárások kifejlesztésében.

Zöld Energia

Vége lehet a napelemek túlmelegedésének? Új hűtési technológiát teszteltek

Szaúd-arábiai és algériai kutatók olyan passzív napelemes hűtési rendszert fejlesztettek, amely akár 9 Celsius-fokkal csökkentheti a panelek hőmérsékletét, miközben javítja a rendszer hatékonyságát.

Létrehozva:

2 óra telt el a létrehozás óta

2026-11-05

Szerző:

Hell

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Szaúd-Arábiai és algériai kutatók olyan új, passzív hűtési megoldást fejlesztettek ki fotovoltaikus-termikus (PVT) rendszerekhez, amely lépcsőzetes légcsatornát és perforált, V alakú alumínium bordákat alkalmaz a napelemek mögött. A számítógépes szimulációk szerint a konstrukció akár 9 Celsius-fokkal is csökkentheti a napelemek felületi hőmérsékletét, miközben a rendszer maximális hőtechnikai hatásfoka elérheti a 31 százalékot. A megoldás különösen a magas napsugárzási intenzitású, száraz éghajlatú térségekben lehet érdekes. A fejlesztés alapötlete, hogy a hagyományos napelemes rendszerekben a felmelegedő modulok mögött kialakuló, viszonylag állandó légréteg akadályozhatja a hő távozását. A kutatók ezért egy lépcsőzetes kialakítású légcsatornát alkalmaztak, amelynek feladata a természetes légáramlás megzavarása és a hőátadás javítása. A rendszer további fontos elemei a perforált, V alakú alumíniumbordák, amelyek növelik a hőleadásra rendelkezésre álló felületet, valamint elősegítik a levegő keveredését.

A konstrukció egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy teljesen passzív módon működik. A levegő áramlását a hőmérséklet-különbségből eredő felhajtóerő biztosítja, így nincs szükség ventilátorokra, szivattyúkra vagy külső energiaforrásra. Ez nemcsak az energiafelhasználást csökkentheti, hanem az üzemeltetést is egyszerűbbé teheti, mivel kevesebb mozgó alkatrészre van szükség.

A kutatók az ANSYS Fluent szoftver segítségével végeztek számítógépes áramlástani és hőátadási szimulációkat. A vizsgált PVT-kollektor 2,4 méter hosszú és 0,54 méter széles volt, a szerkezetet pedig 32 fokos dőlésszögben modellezték. A napelemmodul mögött elhelyezett lépcsőzetes légcsatorna két levegőbevezető nyílással és egy kivezetéssel rendelkezett. A perforált alumíniumbordák 5 milliméter átmérőjű nyílásokat kaptak.

Az eredmények szerint az új konstrukció maximális hőtechnikai hatásfoka 31 százalék volt, szemben a referencia-rendszer 29,4 százalékos értékével. Az elektromos hatásfok 14,8 százalékot ért el, míg az összehasonlítási alapként használt rendszer 14,6 százalékot produkált. A legnagyobb hőteljesítmény 400 watt, az elektromos teljesítmény pedig 180 watt volt. A napelem felületi hőmérsékletét a passzív hűtési megoldás akár 9 kelvinnel, vagyis 9 Celsius-fokkal mérsékelte.

A gazdaságossági számítások derült időjárási körülmények között 5,8 éves, felhős időben pedig 7,2 éves megtérülési időt jeleztek. A kutatók becslése szerint egy tíz panelből álló rendszer évente 3,2 tonna szén-dioxid-kibocsátás elkerüléséhez járulhat hozzá, ami 25 év alatt összesen 80 tonnát jelenthet.

A kutatás eredményeit az Ain Shams Engineering Journal című tudományos folyóiratban publikálták, „A computational investigation of a staircase-configured PVT air system with perforated V-shaped fins for passive cooling” címmel. A tanulmányban a szaúd-arábiai Al-Madinai Iszlám Egyetem, az algériai El Oued Egyetem és a Megújulóenergia-fejlesztési Központ kutatói működtek közre.

Fontos korlátozás: az eredmények számítógépes szimulációkon alapulnak, ezért a tényleges üzemi teljesítmény és a számított megtérülés igazolásához további gyakorlati tesztekre is szükség lehet.

Borítókép: pv magazine / ai

Tovább olvasom