Napjainkra az n-cellás napelemek fejlesztése eljutott arra a szintre, hogy a piacon jelenleg elérhető legerősebb napelemeknek nevezhetjük őket. Ezen technológia előnyeit kombinálva a közelmúlt egyik legjelentősebb előrelépésének számító kétoldalú napelemek tulajdonságaival, a Jolywood HD 120N 345 W Ncell DoubleGlass panel személyében egy olyan kiemelkedő megoldás áll rendelkezésünkre, amely szerintünk alapjaiban fogja meghatározni az napelemes iparág jövőbeli irányvonalát.
Az elmúlt 40 év napelemes piacát a p-típusú technológia uralta, amely megnevezésben a p az pozitív töltésű cellát jelent. A szilícium p-típusú szennyezése bór segítségével történik, amely pontosan egy elektronnal rendelkezik kevesebbel, mint a szilícium, így kapja meg a cella a pozitív töltését. Az n-típusú, azaz negatív töltésű celláknál mindez fordítva történik. Itt foszfort használnak, mint szennyezőanyag, amely egyel több elektronnal rendelkezik, mint a szilícium.
A p-típus sokkal nagyobb elterjedtsége miatt meglepő lehet, hogy az első napelem, amelyet 1954-ben előállítottak az a New Jersey-i Bell laboratóriumokban n-típusú cellákkal rendelkezett. Azonban, mivel a fejlesztések kezdeti szakaszában a napelem technológiát elsősorban az űrkutatás területén alkalmazták – és a tapasztalatok szerint a p-típusú cellák jobban ellenálltak a világűrben tapasztalható környezeti hatásoknak, pl. a sugárzásnak – jóval nagyobb összegeket fordítottak a p-típusú technológia fejlesztésére. Így ez a típus kezdte el fokozatosan átvenni a vezetést a gyártás terén, és terjedt el hamarabb a lakossági használatban is.
Most pedig nézzük meg, hogy az n-cellás napelemek miben különböznek a p-típusú társaiktól:
Most pedig következzen egy részlet Lin Jianwei-el, a Jolywood elnökével készült interjúból. Az n-típusú cellák innovációjáról, valamint saját fejlesztéseik hatékonyságáról beszélt:
Lin szerint, mivel a háztetőkre szerelhető napelemek száma általában meglehetősen korlátozott, különösen fontos növelni a napelemes rendszerek teljesítményének hatékonyságát. A meglévő projektek azt mutatják, hogy a TOPCon modulok (TOPCon: két vékony puffer réteget helyeznek szilikon lapkák és fémből készült érzékelők közé, amelyek növelik a hagyományos napelem cellák hatékonyságát) nagyobb energiát termelnek, mint más termékek, és a különbség meghaladhatja a 10, néhol akár 20-30%-ot is. „Az ügyfelek visszajelzései ezt támasztják alá: állomásunk már reggel 5 órakor elkezd áramot termelni, míg más napelemes rendszerek nem. Állomásunk délután 5 vagy 6 órakor is dolgozik még, míg más rendszerek már megálltak.” Mi az ok? A TOPCon modulok erőteljesebben reagálnak a gyenge fényre, vagyis gyenge fényviszonyok mellett képesek több energiát előállítani, nemcsak felhős vagy esős napokon, hanem hajnalban és alkonyatkor is.
A rendgeteg különböző árajánlattal összezavart, laikus érdeklődő számára napelempanelek megjelenésükben hasonlóak. Az emberek csak a színüket és alakjukat látják, és többnyire nem tudják eldönteni a technikai paraméterek alapján, hogy melyik termék mennyire jó. Beleértve a hőmérsékleti együttható fontosságát is, amely a Jolywood termékeiben kimondottan alacsony: „Vegyük példának a Németországban telepített erőműveinket. Az adatok azt mutatják, hogy más napelemeknél a teljesítmény hirtelen csökkenni kezd a hőmérséklet emelkedésével. 1 ℃ emelkedéssel akár 0,5 – 0,6% -kal is csökkenhet a rednszerek hatékonysága, míg a Jolywood termékeknél mindez csak 0,3% csökkenést jelent. Ha a hőmérséklet napközben 20-30 ℃-al megemelkedik, a Jolywood modulok teljesítményének csökkenése 9% körülire tehető, míg más paneleknél ez elérheti a 15%-ot is. A 6 ℃ közötti különbség jelentős veszteséget jelent a projekt teljes életciklusában ”– mondta Lin.
Napelemünk kivételes hatékonyságát annak forgalmazása előtt mindenképpen le kellett, hogy teszteljük. Így a telepítéseket végző partnerünk Budapesti irodájában egy olyan demo rendszert hoztunk létre, amely 6 különböző napelemgyártó 8 féle paneltípusát állítja csatasorba, mindezt egy SolarEdge inverterrel működtetve.
Elsőként nézzük meg egy gyengébb októberi nap délben mért eredményeit:
Bal oldalt láthatjuk a paneleket 3 csoportba rendezve az alapján, hogy 20°-os, 40°-os dőlésű, vagy éppen lapos tetőre vannak-e felszerelve. A napelemek mellett a gyártó neve valamint a paneltípus és annak teljesítménye szerepel. Jobb oldalt, a mérési eredményeket szemléltető táblázatot szemügyre véve láthatjuk, hogy a Jollywood panel nemcsak, hogy a gyengébb októberi fényviszonyok mellett kimelkedőnek számító eredményt ér el 20°-os dőlésszű tetőn is, de ha egy fehér színű tetőfelületen helyezzük el akkor +26 %-al nagyobb teljesítményre képes, mint hagyományos cseréptetőn dolgozó társa. Ez a példánknál maradva azt jelenti, hogy a 340 W-os teljesítményű Jollywood panel 346.25 W-ra volt képes délben fehér tetőfelületen.
Gondoljunk csak bele, hogy mire képes az évnek a jóval erősebb napsütéssel bíró időszakában!
Következő képünk ugyanezen októberi nap egésznapos adatait szemlélteti:
Források:
https://www.aleo-solar.com/difference-n-type-p-type-solar-cells/
https://www.pv-tech.org/editors-blog/taking-topcon-to-top-runner-jolywood-president-lin-jianwei-talks-solar-n-type-cell-innovation
https://www.pv-magazine.com/2018/12/15/the-weekend-read-topcon-boosts-demand-for-eu-equipment/
