Zöld Energia
Ki találta fel a napelemet? Mikor készült el az első?
70 éve mutatták be az első, a gyakorlatban is használható napelemet.
Amerikai kutatók 1954. április 25-én mutatták be az első használható napelemmodul prototípusát – eleveníti fel a PV Magazine. A hatásfok akkoriban 6% körül volt, azóta sok minden történt. 70 évvel ezelőtt az amerikai New Jersey államban található Bell Labs tudósai rántották le a leplet az első, a gyakorlatban is alkalmazható napelemről. A New York Times akkoriban arról számolt be, hogy a találmány egy új korszak kezdetét, a szinte korlátlan napenergia hasznosítását jelentheti az emberi civilizáció számára. Azonban több évtizedbe telt, amíg az elképzelés valóban kézzelfoghatóvá vált. A fotovoltaika globális növekedése csak az elmúlt 10 évben kapott igazán nagy lendületet: míg 2004-ben világszerte 1 GW PV-energiát telepítettek, addig 2010-ben már havi 1 GW-ot. Öt évvel később a telepítés elérte a heti 1 GW-ot, legutóbb pedig a napi 1 GW körüli értéket. „Ebben az évtizedben valószínűleg évi 1 TW-os növekedést fogunk látni” – írta Carsten Pfeiffer, a német Bundesverband Neue Energiewirtschaft szövetség stratégiai vezetője elemző bejegyzésében.
Daryl Chapin, Gerald Pearson és Calvin Fuller amerikai kutatóknak kezdetben csak az volt a feladatuk, hogy megbízható energiaforrást fejlesszenek ki elzárt telefonrendszerek számára, olyan esetekre, ahol a hagyományos akkumulátorok hatástalanok voltak. A félvezető anyagból, szelénből készült napelemeket már korábban létrehozták, de hatásfokuk túl alacsony volt az alkalmazásokhoz. A szilícium napelem szisztematikus, hónapokig tartó fejlesztése során született meg az első használható napelem működő prototípusa, amelyet 1954. április 25-én mutattak be. A hatásfok ekkor még csak 6% volt, ez a következő évtizedekben kezdetben lassan nőtt. Csak az elmúlt két évtizedben, a napelemgyártás iparosodásának és a felgyorsult műszaki fejlődésnek köszönhetően emelkedett 25% körülire, ami közel van a szilícium napelemek számára megállapított fizikai határértékhez.
A Bell Labs, amely akkor az AT&T része volt, ma pedig Nokia Bell Labs néven működik, és még napjainkban is az egyik legnagyobb innovációjának nevezi a napelemet. A három fejlesztőt 2008-ban posztumusz tüntették ki: felvették őket az amerikai Nemzeti Feltalálók Hírességek Csarnokába.
Zöld Energia
80 százalékkal könnyebb napelemek jöhetnek: autókon és hajókon is megjelenhetnek
Európai kutatók olyan üveg nélküli napelemmodulokat fejlesztenek, amelyek akár 80 százalékkal könnyebbek lehetnek, és járműveken, hajókon, valamint zajvédő falakon is alkalmazhatók.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Európai kutatási konzorcium dolgozik olyan üveg nélküli fotovoltaikus modulok fejlesztésén, amelyek szálerősítésű polimer kompozitokba integrálják a napelemeket, írja az alternativenergia.hu hírportál. Az új technológia jelentősen csökkentheti a napelemes rendszerek tömegét, és lehetővé teheti a napelemek alkalmazását ívelt, szabálytalan felületeken, többek között járműveken, hajókon és közúti zajvédő falakon. A Sunrise projekt célja, hogy 2029 májusáig ipari környezetben is demonstrálja a megoldás alkalmazhatóságát. A fejlesztés egyik legfontosabb újítása, hogy a hagyományos napelemmodulok üvegborítását szálerősítésű polimer kompozitokkal helyettesítenék. Ez a megközelítés a tömegcsökkentés mellett nagyobb tervezési szabadságot kínálhat, hiszen a modulok a hagyományos, merev üveglapoknál könnyebben illeszthetők összetett geometriai formákhoz. A technológia különösen azokban az alkalmazásokban lehet előnyös, ahol a rendelkezésre álló felület, a tömeg és a mechanikai kialakítás egyaránt meghatározó.
A 36 hónapos projektben 12 partner vesz részt nyolc európai országból. A konzorcium a kompozitanyagok feldolgozásától a napelemcellák összekapcsolásán át a kész modulok gyártásáig több technológiai területet fog össze. A spanyol AIMEN a lézeres vágási, felületkezelési és folyékony kompozitöntési eljárások fejlesztését vezeti, míg a német Fraunhofer ISE a laminálási technológiákért felel. A svéd Sticky Solar Power egy olyan prototípus-gyártórendszeren dolgozik, amely szalaglehelyezéses technológiával állítja elő a napelemcellák összekapcsolásához szükséges egységeket. Ezeket az olasz Solbian teszteli és használja fel a demonstrációs modulok gyártásában.
A Sunrise három ipari demonstrációval kívánja igazolni az üveg nélküli napelemek előnyeit. Az első a járművekbe integrált fotovoltaikus rendszerekre összpontosít. Ebben az esetben legalább 80 százalékos tömegcsökkentést céloznak meg, miközben a rendszerhez kapcsolódó költségeket 30 százalékkal, a laminálási időt pedig legalább 50 százalékkal mérsékelnék. A kisebb tömeg különösen a közlekedési eszközöknél fontos, ahol a napelemes kiegészítők többletterhelése is befolyásolhatja a jármű energiafelhasználását.
A második demonstráció a fotovoltaikus zajvédő falakra koncentrál. A cél legalább 30 százalékos tömegcsökkentés, miközben a modulok teljesítményének el kell érnie egy referencia-TOPCon napelemmodul hatásfokának 98 százalékát. A fejlesztés során a mechanikai ellenállásra is figyelnek: a moduloknak 5400 pascal statikus nyomást kell elviselniük. A megoldás így a közlekedési infrastruktúra olyan elemeiben is hasznosítható lehet, amelyek jelenleg elsősorban zajcsökkentési feladatot látnak el.
A harmadik fejlesztési irány a hajózási alkalmazásokat célozza, különösen a napelemek hajófedélzetekbe történő integrálását. A konzorcium olyan összefüggő napelemes felület kialakítására törekszik, amelynél az egyes modulok között nincsenek hézagok, a járófelület pedig csúszásgátló tulajdonságokkal rendelkezik. Ezen a területen a hagyományos megoldásokhoz képest több mint 20 százalékos költségcsökkentés a kitűzött cél. Az ipari bevezetéshez azonban több műszaki akadályt is le kell küzdeni. Biztosítani kell a napelemcellák feldolgozásának és a tokozásnak a megbízhatóságát nagyüzemi körülmények között, valamint igazolni kell a kompozit szerkezetek hosszú távú kültéri tartósságát. Az új moduloknak a nagy hatásfokú TOPCon-, IBC-, perovszkit- és tandemcellákkal való kompatibilitását is vizsgálják.
Borítókép: Sunrise Project
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás óta
Hidrogénnel töltenék meg a jövő energiahálózatait: fontos teszt indul Romániában
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaKatasztrófa sújtotta övezetté nyilvánítják az áradásokkal érintett spanyol településeket
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaVisszaszorul a benzin és a dízel, előretörnek az elektromos autók Európában
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaKormány bejelntése: 15 millió is járhat napelem telepítésre
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaNem sütött tisztán a nap a napelemes pályázatok felett
