Zöld Energia

Monokristályos és polikristályos napelemes rendszerek

Létrehozva:

5 év telt el a létrehozás óta

2017-12-11

Szerző:

Hell

A napelemeknek több fajtájuk is van, és attól függően, hogy mire is használják őket, több csoportra lehet osztani ezeket.

A legelterjedtebbek közé tartoznak a monokristályos és a polikristályos fajták, amelyek bár ugyanúgy elektromos áramot állítanak elő, mégis ezt más-más módon teszik. A különbség a felépítésből adódik. Az egykristályos, azaz mono típus egy folytonos rácsszerkezetű kristályt takar, amelyben az atomok szabályos geometriai rendben helyezkednek el. A hibamentességből adódóan az egykristályoknak egyedülálló tulajdonságaik vannak, különösen elektromos, mechanikai és optikai szempontból. Az alapanyagát tekintve a felvezető iparban a legelterjedtebbnek a szilícium és kisebb részben a germánium egykristály nevezhető. A félvezető eszközök készítéséhez felhasznált kristályok általában egykristályos szerkezetűek. Ezen kristályok tulajdonságait a kristályrácsba beépített idegen atomok befolyásolhatják. Azért választják sokan ezeket, mert jelenleg ez a típusú napelem képes a legnagyobb hatásfokkal napenergiát villamos energiává alakítani. Ez elérheti a 17%-ot is, ami igen jónak tekinthető.

A másik igen ismert típus a polikristályos. Itt szintén több cellából felépülő napelemről van szó, azonban ahogy a neve is mutatja, itt nem egy, hanem több kristály alkotja a rendszert. Ez speciális öntési technikával készül. Gyártási technológiája hasonló a félvezetők gyártásához, mint a tranzisztorok, processzorok, memóriák. A polikristályos alapanyagot speciális, úgynevezett irányított lehűlési gradiensű öntési eljárással nyerik a tisztított szilíciumból. Magyarországon az egyik legelterjedtebb típusnak számítanak, még akkor is, amikor egyértelműen kisebb hatásfokkal működnek az egykristályosokkal összehasonlítva. A hatásfok nagyjából 13%.

És hogy melyik a jobb? Nos, a szakértők a hazai viszonyokat tekintve úgy tartják, hogy ezen az éghajlati övön semmi sem indokolja a monokristályos napelem alkalmazását. Gyakori érv az, hogy ha korlátozott hely áll rendelkezésre és teljes mértékben ki akarja az ember használni azt napelemes energiatermelésre, akkor monokristályosat kell alkalmazni. Ez az érv sem nyom sokat a latba, ugyanis monokristályos napelem esetén a fehér felület aránya nagyobb a napelem modulon, mert a napelem cella nem négyszögletű, mint a polikristályos esetében, hanem 8 szögletű. A magasabb hatásfok miatti felület csökkenés nem egyenesen arányos a monokristályos napelem esetében. Arról nem is beszélve, hogy szinte minden esetben a polikristályos napelem ára a kedvezőbb.

Hozzászólás küldése

A hozzászólás írásához bejelentkezés szükséges Bejelentkezés

Hozzászólás

Hozzászólás küldéséhez be kell jelentkezni.

Zöld Energia

Igaz, hogy magyar a napkollektor feltalálója?

Létrehozva:

3 nap telt el a létrehozás óta

2022-09-29

Szerző:

Hell

Telkes Mária az Egyesült Államokban máig igen elismert, Magyarországon viszont csak kevesen hallottak róla – idézte fel a Qubit. Hazánk több világhírű tudóssal is büszkélkedhet, Jedlik Ányos, Eötvös Loránd, Szent-Györgyi Albert, Teller Ede vagy éppen Karikó Katalin nevét kevés magyarnak kell csak bemutatni. Akadnak ugyanakkor olyan kutatóink, akik bár nemzetközileg igen elismertek, itthon valamiért kevésbé ragadtak meg a köztudatban. Ilyen személy volt Telkes Mária, akit az Egyesült Államokban gyakran napkirálynőként emlegetnek. Telkes Mária 1900. december 12-én született Budapesten, első diplomáját 1920-ban szerezte az akkori Budapesti Tudományegyetem (a mai ELTE-n) fizikai kémiából, PhD fokozatát pedig négy évvel ezután kapta meg.

Nem sokkal később már el is hagyta az országot, nagybátyját, Ludwig Ernő konzult látogatta meg Amerikában – írja a Qubit. 1925-ben elfogadott egy biofizikus állást a clevelandi klinikánál, itt egy, az agyhullámokat rögzítő fotoelektromos eszközön dolgozott George W. Crile-lal. Másfél évvel később Telkes már a klinika biofizikai osztályának vezetője volt.

0 Ft-os villanyszámla napelem rendszerrel. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

1934-ben a New York Times összeállítása alapján bekerült Amerika tizenegy legsikeresebb és legérdekesebb nője közé – színészek, sportolók mellett ő volt az egyetlen tudós. A Britannica szerint 1937-ben kapta meg az amerikai állampolgárságot, és ugyanebben az évben a Westinghouse vállalathoz került, ahol olyan fémötvözeteket fejlesztett ki, amelyek a hőt árammá alakítják. A napenergia területén 1939-től kezdődően ért el fontosabb eredményeket. Ekkor a világhírű Massachusettsi Műszaki Intézetben (MIT) vett részt egy projektben, majd a második világháború alatt az Egyesült Államok Tudományos Kutatási és Fejlesztési Hivatalánál kapott feladatokat.

Kép: Wikimedia Commons / MIT

Itt alkotta meg egyik legjelentősebb találmányát, egy olyan lepárlót, amely a napsugárzás segítségével képes a tengervizet ivóvízzé alakítani. Ezt a berendezést széles körben használták a világháború idején, de a haditengerészetnél a későbbiekben is alkalmazták. Telkes Mária a háború után is az MIT maradt, majd az 1950-es évektől a New York-i Egyetemen, az 1970-es évektől pedig a Delaware-i Egyetemen kutatott.

Ő volt a napkirálynő

A magyar származású kutatónő karriere végéig foglalkozott napenergiás eszközökkel, és több szabadalom is fűződik a nevéhez. Egyik legfontosabb áttörését 1948-ban érte el egy másik nővel, Eleanor Raymonddal, a páros ekkor hozta létre a világ első teljesen napenergiával fűtött modern otthonát – a házat a massachusettsi Doverban építették fel. Az építményen dobozszerű napkollektorok fogták be a napfényt, majd egy rekeszben felmelegítették a levegőt. A levegőt innen a falakba pumpálták, kristályos nátrium-szulfátnak adva át a hőt, ily módon raktározva el a meleget. A napenergia segítségével a létező hőcserélő technológiákon is javított, 1953-ban pedig 45 ezer dolláros támogatást kapott a Ford Alapítványtól egy univerzális napkollektoros tűzhely létrehozására – a napenergiával működő, hordozható sütőlapokat Amerikában ma is szokás Telkes-sütőnek nevezni, a passzív házakat pedig Telkes-háznak is hívják.

Emellett a világűr extrém hőmérsékletét kibíró anyagokat is alkotott, 1980-ban pedig részt vett a világ első olyan otthonának létrehozásában, amelynek áramellátását napenergia biztosítja. A kutatónő a tengerentúlon rengeteg elismerést kapott, 1952-ben például elsőként kapta meg az amerikai női mérnökök társaságának életműdíját, karriere legvégén, 1977-ben pedig az Amerikai Tudományos Akadémia kitüntetését. Halála után szűk két évtizeddel, 2012-ben a legnevesebb mérnökök és feltalálók közé is bekerült az Amerikai Feltalálók Dicsőségtermében. A napenergia alkalmazásának terén elért eredményei miatt az Egyesült Államokban Telkes Máriára előszeretettel hivatkoznak napkirálynőként.

A kutató egy olyan korszakban foglalkozott a fenntartható megközelítésekkel, amikor a téma még csak keveseket mozgatott meg. Munkájának hatása máig érződik, a klímaváltozás elleni harc korában pedig áttörései különösen fontosak. Bár kétségkívül Magyarország legnagyobb tudósai közé tartozott, Telkes neve itthon mégsem tartozik a legismertebbek közé. A legendás kutatónő élete utolsó éveit Miamiban töltötte, hét évtized után, 1995-ben tért vissza először – és utoljára – szülőhazájába. Budapesten halt meg tíz nappal 95. születésnapja előtt. Telkes Mária sosem házasodott meg, és gyermeke sem született.

Tovább olvasom