A napelem története
A napelem legelső felfedezése jelentette az energiatermelésben bekövetkezett változás kezdetét. Ezt a változást a kutatók újra és újra megismételték, hogy a napenergia területén újabb és újabb előrelépéseket érjenek el, és ez még mindig tart. A napenergia története az innováció története, amely a 19. század elején kezdődött.
Napelem története - az 1800-as évek
1839-ben Edmond Becquerel francia tudós 19 éves korában fedezte fel a fotovoltaikus hatást. 1839-ben rájött, hogy amikor az elektronok gerjesztett állapotban vannak a vezetési sávban, szabadon mozoghatnak egy anyagban, és így áramot hozhatnak létre. Ezt azonban nem ismerték fel széles körben, amíg Einstein meg nem írta a napenergiáról szóló tanulmányát, amelyért végül 1922-ben Nobel-díjat kapott. Az első napelemet Charles Fritts találta fel 1883-ban, ahol egy vékony szelénréteget egy rendkívül vékony aranyréteggel vont be. Az így kapott cellák elektromos hatásfoka mindössze 1% körüli volt. Ez a találmány a napenergia előállítására irányuló mozgalom elindításához vezetett.
Napelem története - az 1900-as évek
A napenergia korszaka 1950-ben kezdődött, amikor a Bell Laboratory tudósai a fotovoltaikus (PV) fejlesztésekre összpontosítottak, és elkezdték a szilíciumot napelemek előállítására használni. Ez az áttörés Daryl Chapin, Calvin Fuller és Gerald Pearson érdeme, amely mindössze 4%-os hatásfokot eredményezett. Ez az áttörés arra késztette az amerikai kormányt, hogy több pénzt öntsön a napelem-technológiába. Az 1960-as és 1970-es években lehetővé vált a napelemek gyártása, de a hátránya az volt, hogy túl drága volt a fogyasztók számára, de a tudósok tovább fejlesztették a napenergia-technológiát a költségek csökkentése érdekében. A félvezetők elterjedésével 1941-ben Russel S Ohl leírta a szilícium-tömbök formázásának folyamatát, amely az első P-N átmenetű cellához vezetett. Ohl kivágott egy részt az ingotból, amely tartalmazta a felső, a barrier és az alsó részt, és elektródákat erősített a felső és az alsó részhez, így jött létre az első szilícium napelem. Az alábbi ábra az első szabadalmaztatott szilícium P-N -EMF (PN-csomópont elektromotoros erő ) cellát ábrázolja.
Napelem története - a 2000-es évek
Az 1950-es években a világ kevesebb mint egy wattnyi napelemmel látta el az elektromos berendezéseket. Gyorsan előre a 21. századba, a szilícium és más fotovoltaikus anyagok folyamatos felfedezésének és fejlesztésének 50 éve, és a mai napig is tart, és ma a napelemek világszerte házak millióit látják el árammal, épületeket, műholdakat látnak el energiával, és az egész világon tiszta energiát biztosítanak.
Az IEA jelentése szerint a globális telepített napenergia-kapacitás 2023-ban 510GW lesz, és a globális telepített megújulóenergia-kapacitás 2023 és 2028 között várhatóan eléri a 7,300GW-ot. A szilícium PV-cellák ára az 1950-es években 76 USD/Watt volt, ami 2023-ra jelentősen, 0,10 USD/Wattra csökkent. Az alábbi ábra a költségcsökkenés tendenciáját mutatja.
A nagyobb gyárak, az automatizálás és a hatékonyabb termelési módszerek alkalmazása méretgazdaságosságot, alacsonyabb munkaerőköltséget és kevesebb anyaghulladékot eredményezett a napenergia-ágazatban. Egy napelem átlagos költsége 2010 és 2020 között 90%-kal csökkent.
A piacon ma kapható napelemek főbb típusai a monokristályos, a polikristályos és a vékonyrétegű panelek. A vékonyfilmek közé tartoznak a különböző anyagokból készült cellák, ellentétben a szilícium napelemekkel. Mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai.
Napelem története - A jövő
A napenergia olyan ütemben fejlődik, amely még a terület szakértőit is megdöbbenti, és mostanra kiemelkedő szerepet ígér a folyamatban lévő energiaátalakításban. A Solar Energy Industry Data (SEIA) adatai szerint az elmúlt évtizedben a globális napenergia-ipar átlagosan 24%-nál nagyobb éves növekedési ütemben növekedett (frissítve 2022-ig). Az biztos, hogy a fotovoltaikus energia alkalmazása tovább fog növekedni, ahogy a globális energiaportfólió egyre inkább a megújuló energiaforrások felé mozdul el.
Az elmúlt évtizedben a modulok teljesítményének 250 W-ról 700 W-ra történő növekedése azt eredményezte, hogy a modulköltség relatív hozzájárulása a PV-rendszer teljes költségéhez csökkent. A szilícium napelemek még mindig uralják a piacot, és még eltart egy ideig, amíg a más generációs napelemek piaci dominanciát szereznek.
Az egyik legfontosabb kihívás a költségek csökkentése és a hatékonyság javítása, ami új, a piacon versenyképes, alacsonyabb költségű szilíciumszelet napelemmodul-gyártási módszerek kidolgozásával oldható meg. A kristályos szilícium alapú PV-technológiára összpontosítva ez a szabványosított iparág meredek tanulási görbével rendelkezik, és jó helyzetben van ahhoz, hogy megfeleljen a sok terawatt teljesítmény előállításának kihívásának. Elérkeztünk az egyelágazó napelemek elméleti határához is.
Végső soron a tandemtechnológiák jelenthetnek megoldást e probléma megoldására, azonban még jelentős kutatásokra van szükség ahhoz, hogy ez a tömegpiac számára alacsony költséggel megvalósítható legyen. Tekintettel arra, hogy ez a technológia több mint ötven éves, további kutatásra és fejlesztésre van szükség a különféle lehetőségek megismeréséhez.
Amennyiben felkeltettük érdeklődését, kérjen ajánlatot még ma
Klíma- és villanyszerelési munkáink
forrás: ae-solar.com
Regisztrált kivitelezői vállalkozás – Ábrók Solar Tech Kft.
Szakszerű napelem és ácsmunkával kapcsolatos feladatainkat leghamarabb Dorog, Esztergom, Leányvár, Kesztölc, Piliscsaba, Pilisvörösvár környékén végezzük. De bátran kereshetnek a következő településekről: Székesfehérvár, Érd, Budapest, Biatorbágy, Vác, Szentendre, Visegrád, Komárom, Győr, vagy épp Veszprém környékéről.