G05 eladás Fotovillamos modulok és generátorok

SOLTRAIN – G05 el adás Fotovillamos modulok és generátorok

G05 el adás Fotovillamos modulok és generátorok Heribert Schmidt Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, Heidenhofstr. 2, D-79110 Freiburg Tel: +49-(0)761-4588-5226, Fax: +49-(0)761-4588-9217, E-mail: [email protected], Internet: www.ise.fraunhofer.de

1

Bevezetés

A használt technológiától függ en egyetlen napelem 0,5 és 2V közötti feszültséget szolgáltat a maximális teljesítmény munkapontban (MPP). Azonban az villamos berendezések nagyon ritkán m ködtethet k közvetlenül ilyen alacsony feszültségen, kivéve néhány kis berendezést és játékot. Általában nagyobb feszültségre van szükség. el, az Ez a nagyobb feszültség több napelem sorba kapcsolásával érhet akkumulátorokhoz és elemekhez hasonlóan. Például 36 kristályos szilícium napelem van sorba kapcsolva a szabvány modulokban, amelyek körülbelül 18V MPP feszültséget szolgáltatnak, és ez éppen megfelel a 12V-os savas ólomakkumulátorok töltéséhez. Ugyanakkor vannak 72 (vagy még több) napelemb l álló szabvány modulok, s t speciális modulokban néhány száz napelem soros kapcsolását tartalmazzák. Ráadásul ezek a modulok sorba kapcsolhatók („füzér”-string), s így néhány száz Volt feszültséget el állító PV generátorok hozhatók létre. Hogy biztosítsuk a kívánt kimen teljesítményt, a modulok illetve füzérek párhuzamosan kapcsolhatók az áramer sség növeléséhez. Ez a moduláris kapcsolhatóság lehet vé teszi a PV generátorok tervezését ugyanarra a technológiára alapozva milliwattmegawatt tartományban. A következ kben a sorosan és párhuzamosan kapcsolt napelemek és modulok tulajdonságaival foglalkozunk, különös tekintettel a részleges árnyékolás hatására.

2

Soros kapcsolás

2.1 Áram-feszültség (I-V) karakterisztika A napelemek és modulok a nagyobb ered feszültség elérése miatt vannak sorba kötve. Soros kapcsolás esetén az összes napelemen ugyanaz az áram folyik, így az ered feszültség – mint az 1. ábrán 3 hasonló napelem esetén látható- az egyes feszültségek összege.

* A fordítás a Soltrain projekt (4.1030/Z/02-067/2002 sz. EU Altener program) keretében, a SzIE Fizika és Folyamatirányítási Tanszék gondozásában készült.


V

ISC

Napelem áram [A]

A

3 2 1

UOC 0

0.4

2 UOC 0.8

1.2

Napelem feszültség

3 UOC [V]

1.6

2.0

1. ábra: Három hasonló napelem soros kapcsolása, és az áram-feszültség (I-V) diagramm (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Azonban a napelemek, és modulok soros kapcsolásának van egy nagy hátránya: a „leggyengébb láncszem” határozza meg az egész mez m ködését. Még ha csak egyetlen napelem van is részben árnyékolva, ez a napelem határozza meg az ered áramot és így egész füzér kimen teljesítményét.

Emiatt a részleges árnyékolást a lehet ségekhez képest mindenképpen kerülni kell! Még kis árnyékolt területek, pl.: rudak, kábelek, levelek, madárpiszok, vagy egyéb szennyez dés is nagy kimen veszteséget okoz, és rendszerint ez az ok a fotovillamos rendszerek nem kielégít energiatermelésének. Ugyanez igaz különböz karakterisztikájú napelemek soros kapcsolása esetén is, vagy ha egy modulon belül törött, s emiatt inaktív napelemek vannak. Ebben az esetben is a leggyengébb napelem határozza meg az ered teljesítményt. A napelemeket és modulokat úgy kell összeválogatni és sorba kapcsolni, hogy közelít leg azonos MPP áramot termeljenek. Ez a plusz munka az energiahozam növekedésében hozza meg a hasznát. 2.2 Forró pont (hot spot) A sorba kapcsolt, részben árnyékolt napelemek esetén el forduló másik fontos probléma a „forró pont”. Ebben az esetben a napelem belsejében a pn átmenet lokálisan túlterheltté válik (a rajta átfolyó áram miatt ott h fejl dik), ami esetleg még a napelemet is károsíthatja. Ezek a permanens károsodások kis fehér pontok, pöttyök formájában jelennek meg a napelem felszínén, mint ahogy az a 2. ábrán bemutatott esetben is látható.

2


Forrópont “Hot Spot”

2. ábra: Forrópont (hot spot) által károsított napelem (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

A legrosszabb eset a hot spot keletkezése szempontjából, amikor rövidre zárjuk a modult, ez egy elfogadott m ködtetési állapot, ami f ként a töltésszabályozóval való m ködtetéskor alakul ki. Azonban egy hot spot normál, inverterrel való m ködtetés során is keletkezhet. Ha egy -többiekkel sorba kötött- napelem árnyékba kerül, a többi napelem tovább hajtja az áramot a mez n át, ugyanabban az irányban. Az árnyékolt napelem feszültsége el jelet vált, ahogy a 3. ábrán is látható, azaz az árnyékolt napelem terhelésként jelenik meg! A teljesítmény diódákkal ellentétben a napelem pn átmenete néhány (5-25 V) voltos záró irányú feszültség hatására is tönkre mehet. Ez azt jelenti, hogy a napelemet tönkretev feszültség néhány tucat napelem soros kapcsolása esetén el állhat. A hiba általában nem nagy területet érint, hanem az áram kis területre koncentrálódik, ahol a nagy teljesítménys r ség nagy h mérsékletet idéz el , ezért is hívják ezt „forró pontnak” (hot spot).

h Z1

Z2 Z17

Z18

Z19

+

I

Z20 Z35

-

Z36

- +

R 3. ábra: Napelem feszültség polaritás váltása a napelem árnyékolása esetén (áthidaló dióda nélkül) (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany). 3


Mivel a gyakorlatban a részleges árnyékolás nem kerülhet el, a napelemek védelme érdekében áthidaló (bypass) diódákat kötnek párhuzamosan a napelemekkel, vagy a napelemek egy csoportjával. Normál esetben ezek záróirányban vannak bekötve, s emiatt nem okoznak veszteséget. Azonban ha a napelem polaritása megfordul a részleges árnyékolás miatt, az áthidaló dióda nyitóirányúvá válik, és az árnyékolt napelem helyett elvezeti az áramot a generátor m köd része felé, innét kapja a nevét. Az árnyékolt napelem záró-irányú feszültségét így az áthidaló dióda nyitóirányú, kb. 0,6V feszültségére korlátozza, ami a napelemre nézve már nem káros. Ideális esetben minden egyes napelemnek lenne egy diódája, de ez a különleges el vigyázatosság csak az rtechnika számára készült moduloknál jellemz . A normál alkalmazásban elegend 15-20 sorba kapcsolt cellával párhuzamosan kapcsolni egy áthidaló diódát, ahogy a 4. ábrán is látható. A modulgyártók ezeket az áthidaló diódákat általában a modul csatlakó dobozába integrálják. A méretezésnél tekintettel kell lenniük arra, hogy az áthidaló dióda elég h t tud disszipálni, különben részleges árnyékoláskor a diódában átfolyó áram h termelése túlmelegítené a diódát.

I I Z1

Z2 Z17

Z18

Z19

Z20 Z35

Z36

I I

+

I

-

R

4. ábra: Árnyékolt modul áramvezetése áthidaló diódákkal (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Természetesen a részleges árnyékolás (vagy a napelem végleges károsodása) a teljes generátor karakterisztikájában is tükröz dik. Az 5. ábrán egy 36 cellás modul karakterisztikája látható, 18 cellánként áthidaló diódával. A fels , kék görbe az árnyékolás nélküli állapotot mutatja. Áthidaló dióda nélkül, egyetlen napelem 75%-os árnyékolás esetén az alsó, piros görbe mérhet . Áthidaló dióda alkalmazásával a karakterisztikát a középs , zöld görbe adja. Alacsony feszültségen a moduláramot a modulnak a megvilágított része határozza meg. Ez az áram az áthidaló diódán 4


keresztül elkerüli az árnyékban lev rész határozza meg a görbét.

részt. Magasabb feszültség esetén az árnyékolt

3.5

Moduláram [A]

3

Árnyékolás nélkül

2.5 2 1.5 1

, Egy napelem 75%-os árnyékolással áthidaló dióda nélkül

Egy napelem 75%-os, árnyékolással áthidaló diódával

0.5 0 5

10

15

20

Modulfeszültség [V] 5. ábra: Áram-feszültség karakterisztika árnyékolás esetén áthidaló diódákkal és anélkül (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Az 5. ábra szerint a rövidzárási áram és az üresjárási feszültség részleges árnyékolás esetén is majdnem eléri az árnyékmentes generátorét, ha áthidaló diódát használnak Ez akkor is igaz, ha egy napelem részben károsodott. Vagyis ezen mennyiségnek mérése csak egy nagyon durva becslést ad a fotovillamos generátor megfelel m ködésére. Csak az I-V görbe teljes karakterisztikájának mérése nyújt komplett információt. Ezen a görbén külön figyelmet kell szentelni bármely hirtelen süllyedésnek. A generátor karakterisztikája az üzembe helyezés helyén mérhet egy hordozható I-V karakterisztika mér vel, ami a 6. ábrán látható. A mérés szolgáltatásként is megrendelhet mérnöki és vizsgáló ügynökségeknél, illetve egyes intézményeknél.

5


6. ábra: Hordozható PV karakterisztika görbe meghatározó készülék (PV Engineering, Germany) (Image: Fraunhofer ISE, Freiburg, Germany).

3

Párhuzamos kapcsolás

Ha a rendszernek nagy áramot kell termelnie, a modulok vagy a füzérek párhuzamosan kapcsolhatók, ahogy az a 7. ábrán is látható. Párhuzamos kapcsolásánál az összes napelem azonos feszültség és az ered áram az egyes áramer sségek összege.

9

3 ISC

8

V A

Napelemáram [A]

7 6

2 ISC

5 4 3

ISC

2 1

VOC 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Napelemfeszültség [V]

0.6

7. ábra: Három hasonló napelem párhuzamos kapcsolása és az áram-feszültség diagrammjuk (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Ahogyan a soros kapcsolásnál is vizsgáltuk, itt is az a kérdés, hogy egy napelem vagy modul árnyékolása milyen hatást gyakorol a rendszer m ködésére. Általában 6


elmondható, hogy az árnyékolás hatása az energiahozamra valamivel kisebb párhuzamos kapcsolásnál, mintha ugyanezek a napelemek sorba lennének kapcsolva. Különösen fontos, hogy párhuzamos kapcsolásnál nincs különösebb veszély az árnyékolt napelem záróirányú túlterhelésére, amit a többi napelem hoz létre. Ily módon az IEC 60364 sz. szabvány szerint nincs szükség füzér diódákra a párhuzamosan kapcsolt füzéreknél, ha a használt modulok II. sz. védelmi osztályba sorolhatók és az üresjárási feszültségük kevesebb, mint 5%-al tér el egymástól, amely feltételeket a napenergiás rendszerek általában teljesítik. Alacsony feszültség rendszereknél (pl.: házi napelemes rendszer) a füzér diódák általában elhagyhatók.

Sorosan kapcsolt modulok száma

generátor áram [A]

1

2

3

3I

SC

3

2I

SC

2

I

SC

U

OC

2U

OC

3U

1 OC

Párhuzamosan kapcsolt füzérek száma

A 8. ábrán néhány modul soros és párhuzamos kapcsolásával felépített PV generátor bekötési diagramja, és az eredményül kapott áram- feszültség karakterisztika görbéi láthatók.

Generátor feszültség [V]

8. ábra: Sorosan és párhuzamosan kötött modulok, és az áram-feszültség karakterisztikájuk (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

4

A fotovillamos modulok felépítése

A napelem belsejében fotovillamos folyamat nem okozza a napelem elhasználódását, ami azt jelenti, hogy a napelem m ködési élettartama elvileg végtelen. A gyakorlatban a napelemek általában érzékenyek a nedvességre. Emellett a kristályos napelemek 7


nagyon törékenyek is. Emiatt a kültéri használatra tervezett napelemeket megfelel anyagba kell ágyazni, amely megvédi az id járás hatásaitól és a mechanikai terhelésekt l. Emellett az villamos szigetelés is elengedhetetlen. Az alkalmazott napelem technológiától függ en különböz felépítéseket és gyártási folyamatokat alkalmaznak. 4.1 Kristályos napelemek Manapság az összes kristályos napelem szelet technológiával készül. Míg az els szabvány modulok 10 cm x 10cm méret , közelít leg 0,3- 0,4 mm vastag napelemekb l készültek, manapság nagyobb (15 cm x 15 cm), de vékonyabb ( 0,25mm, ami a jöv ben 0,05 mm-re csökken) napelemek használatosak. Az egyes napelemeket egy automata (stringer) sorba köti, ahogy az a 9. ábrán látható. Ez úgy történik, hogy a napelem alján végigfutó (egy vagy két) fémszalagot (rendszerint a pozitív pólus) a következ napelem fels rétegéhez (negatív pólus) köti. A kötést forrasztással vagy ultrahanggal hozzák létre.

9. ábra: Kristályos napelemek soros kapcsolása fémszalaggal (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

A füzér (string) ily módon kiképzett kezd és végcsatlakozásai aztán szélesebb fémszalagokkal (buszokkal) csatlakoznak egymáshoz. A folyamat minden lépésében min ség ellen rzést végeznek, például egy I-V görbe ellen rzését elvégzik minden elemre mesterséges fény mellett. Az így el állított napelem mez t ezután hermetikusan elszigetelik kés bb ismertetett módon. 4.2 Vékonyréteg napelemek. A vékonyréteg napelemek el nye, hogy az egyes napelemek a napelem gyártás során sorba kapcsolhatók. Ennél a technológiánál különböz vékonyfilm rétegeket visznek egy hordozó anyagra több lépésben, majd a filmet vékonyabb szalagokra (néhány mmt l pár cm vastag) vágják lézerrel vagy mechanikusan. Eredményül integrált soros kapcsolású felépítést kapunk, mint az amorf szilícium vékonyréteg napelem, ami a 10. ábrán látható.

8


Megvilágítás oldali üveghordozó TCO-els kontaktus Aktív napelem réteg Hátsó fémréteg áramirány

10. ábra: amorf szilícium vékonyréteg napelemek integrált soros kapcsolása (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Amorf szilícium (a–Si) és kadmium tellurid (CdTe) vékonyréteg napelemek esetén rendszerint az els , megvilágítás oldali üveglap a hordozó anyag, míg a réz – indium – diszelenid napelemek (CIS) esetén a hátsó üveglemezt használják ugyanerre a célra. Mindkét esetben a napelemet további hermetikus szigeteléssel borítják, ahogy azt a kés bbiekben még megmutatjuk. 4.3 Napelem beágyazás Az alkalmazástól függ en különféle anyagok, felépítések és gyártási eljárások használatosak. A rövid élettartalmú termékekhez, amelyek nincsenek nagy igénybevételnek kitéve, rendszerint egy felületi bevonat elegend védelmet jelent. A kültéri moduloknál azonban teljes hermetikus lezárás szükséges a mechanikai stabilitás, az id járás elleni védelem és az villamos szigetelés biztosítására. Általában a napelem két, átlátszó m anyag hordozóréteg közé van beágyazva. Az el lapi hordozóanyag lehet alacsony fémtartalmú szolár üveg, akrilüveg, teflon vagy más átlátszó m anyag. A hátsó oldalon rendszerint üveget, átlátszatlan szintetikus anyagot (Tedlar) vagy fémfelületet használnak. A kitölt anyag rendszerint EVA, teflon vagy kiönt gyanta. 4.3.1 Laminálás Etilén – vinil – acetáttal (EVA) A szabvány modulokat rendszerint EVA – val szigetelik. Ebben a gyártási eljárásban egy vékony réteg EVA – t visznek az els üvegrétegre, ezt követik a napelemek, majd egy újabb EVA réteg, végül a hátsó hordozó anyag, ami rendszerint egy másik üvegréteg vagy m anyag réteg. Ezután az egész szerkezetet alacsony nyomás és túlnyomás alkalmazásával magas h mérsékleten laminálják. A folyamat során az EVA réteg megolvad, összeragasztja a két hordozóréteget és körbeveszi a napelemeket és a villamos részeket minden oldalról. Ez a módszer 2 m x 3 m maximális modulméret el állítását teszi lehet vé. A hordozóanyagtól függ en különböz laminálási elrendezések valósíthatók meg (lásd a 11.-14. ábrákat).

9


Üveg el lap Kristályos napelem EVA-ban Hátsó üveglap

11. ábra: Üveg/üveg modul (EVA) (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Üveg el lap Kristályos napelem füzér EVA-ban Átlátszatlan m anyag fólia 12. ábra: Üveg/m anyag modul (EVA) (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Átlátszó m anyag fólia Kristályos napelemek EVA-ban fémlemez 13. ábra: Fém/m anyag modul (EVA) (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Átlátszó fólia

Kristályos napelemek EVA-ban

Napelem tartó szerkezet Átlátszatlan fólia

14. ábra: M anyag modul (EVA) (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

4.3.2 Teflonba ágyazás Ennél a technológiánál a napelem fluorkarbon polimerrel van körülvéve (Teflon), a technológia az el z részben ismertetetthez hasonló. Ebben az esetben ez a nagyon ellenálló, nagyon átlátszó anyag alkotja az els fed réteget. A vastagsága kb. 0,5 mm, ami az üveghez képest nagyon vékony és könny . A teflonba ágyazást jelenleg kisebb, speciális moduloknál (pl. fotovillamos tet cserép) alkalmazzák. 10


Kristályos napelemek teflonban Hordozóanyag, pl. üveg 15. ábra: Teflon modul (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

4.3.3 Önt gyantába ágyazás Ezen technológia esetén a napelemek két üvegréteg között öntapadós támasztékkal van rögzítve. Az üveglapok távtartóval vannak kitámasztva, amelyek mindkét oldala ragad. Az üveglapok között így létrehozott teret nagy átlátszóságú buborékmentes, folyékony önt gyantával töltik ki, amelyet termikus úton vagy UV fénnyel szilárdítanak meg. Ezzel a technológiával legfeljebb 2,5 m x 4 m méret modulok gyárthatók. Ezen modulok nagyon jó hangelnyel tulajdonsággal rendelkeznek.

Üveg el lap Kristályos napelemek önt gyantában Hátsó üveglap

16. ábra: Önt gyanta beágyazású modul (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

A vékonyréteg modulok esetén hasonló el és hátlapokat alkalmaznak az id járási és mechanikai terhelések elleni védelemre.

4.4

Villamos csatlakozások és keretek

A laminálás után a modulokra villamos csatlakozókat szerelnek. Rendszerint a csatlakozások a modul hátoldalára szerelt csatlakozódobozban vannak, amely vízálló kábelbevezetésekkel rendelkezik. Rendszerint ugyanez a csatlakozódoboz tartalmazza az el bbiekben bemutatott áthidaló diódákat. Az villamos csatlakozás vezetékei csavarokkal rögzíthet k, bár egyre inkább terjed a szorítókapocs (WAPO) amelyek hosszú id n át egyenletes nyomóer t képesek kifejteni a vezetékre.

11


áthidaló diódák

17. ábra: Tipikus modul csatlakozó áthidaló diódákkal (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

Jelenleg a szabvány modulok csatlakozódugasszal vannak ellátva. A csatlakozó vagy része a csatlakozó doboznak vagy a modul beszerelt csatlakozó vezetékkel rendelkezik, aminek a vége szabvány csatlakozódugó. Ennek a rendszernek nagy el nye, hogy a modulok könnyen és gyorsan csatlakoztathatók a telepítés helyszínén, és csak polaritás-helyesen köthet k össze. Hátránya, hogy a különböz csatlakozó dugók általában nem kompatibilisek. Az itt bemutatott panelekkel a továbbiakban úgy bánhatunk, mint az üveggel és a szokásos profilokkal és kapcsokkal például üvegházakra vagy homlokzatokra er síthet k, vagy szigetel ablakoknál, és egyéb különleges építészeti megoldásoknál használhatók. (Ebben az esetben keret nélküli modulok használandók.) Általában a modulok egy kerettel vannak körülvéve, amely egy adott szerkezetben a könny rögzíthet séget biztosítja, s t az üvegszéleknek mechanikai védelmet is nyújt. A keret rendszerint alumíniumból készül, a rozsdamentes acél és a m anyag keret alkalmazása ritkább. A 18. ábra egy keretes üveglap modul tipikus felépítését mutatja.

12


alumínium keret vízzáró szélrögzít üveg (vas mentes) EVA napelemek

hátsó kompozit fólia 18. ábra: Szabvány modul keretezése (Image: Solarpraxis AG, Berlin, Germany).

5

Modulok min ségellen rzése

A megvalósíthatósági tanulmányokban a fotovillamos egységek élettartamát 20 évre, vagy ennél többre becsülik. A f komponensnek, a fotovillamos generátornak legalább ilyen hosszú id n át kell m ködnie és ellenállnia az extrém id járási körülményeknek is, mint pl. extrém h mérséklet, viharok és jéges . Hasonlóképpen az villamos rész szigetelését is biztosítani kell az egység teljes élettartamára, és a generátornak képesnek kell lennie a névleges teljesítmény leadására a névleges élettartam végéig. Hogy ezen feltételeket teljesíteni tudják, a napelem modulok tervezése és gyártása nagy figyelmet kíván és mindegyik modultípust intenzív típusvizsgálatnak kell alávetni a használat el tt. Erre a célra szabványos vizsgálati eljárásokat fejlesztettek ki; az EU Isprában lév (Olaszország) kutatóközpontja volt a vizsgálatok kifejlesztésének f felel se, ezeket a vizsgálatokat emiatt ISPRA teszteknek nevezik. Id közben ezek EU szabvánnyá váltak (IEC 61215/IEC 61646). Az ISPRA teszt f részei: -a laminálás, keretezés és átkötések vizuális ellen rzése -névleges teljesítmény meghatározása -h mérsékleti együtthatók (V, I, P) meghatározása -hosszú távú forró pont vizsgálat -csavarási vizsgálat -jéges vizsgálat 25 mm-es jéggömbökkel 23m/s sebességgel -h mérsékleti ciklus vizsgálat -nedves-h vizsgálat -nedvesség fagyási vizsgálat Az ISPRA teszten felül a modulok II. védelmi osztályú min sítéssel is hitelesíthet k, ami azt igazolja, hogy a modul belsejében dupla, vagy meger sített szigetelés van az áram útja mentén, ami megóvja a bels nem kívánt érintkezésekt l, az IEC 6125/IEC 61646 szabványon felül. Az ilyen típusú modulok esetén egyszer bb rendszertechnológia 13


engedélyezett, például füzérek párhuzamos kapcsolásánál string diódákat nem kell a rendszerbe illeszteni, mivel a dupla szigetelés kizárja rövidzár vagy földhurok létrejöttét. Az itt bemutatott vizsgálatokon felül néhány intézet kiegészít bizonyítványokat bocsát ki, pl. a hatásfokról.

6. Fotovillamos modulok újrahasznosítása A gyártók általában hosszú távú garanciát adnak a moduljaik m ködésére, rendszerint a modul névleges teljesítményének 80%-át garantálják 20-25 évre. Természetesen a modul m ködése nem sz nik meg ezen id elteltével, vélhet leg sokkal hosszabb ideig m ködik még. Enne ellenére a napelem modulok újrahasznosítására irányuló tervek és technológiák kifejlesztésével már most foglalkozni kell. A kristályos napelemek- vagy legalább a szeletek a modulok élettartamának lejártával is használhatók maradnak, mivel általában csak a modul el - és hátlapja, a beágyazásra használt szigetel anyag és a villamos kontaktusok, vezetékek használódnak el az id járási körülmények miatt. A napelemek újrafelhasználásához azonban el bb azonban a laminálást h és kémiai kezeléssel el kell távolítani, hogy csak a csupasz napelem maradjon. Ezután a napelemek - megfelel tisztítás és mérést követ en - akár rögtön újra hasznosíthatók, vagy a felületi rétegek mechanikus úton illetve maratás útján történ eltávolítása után a napelem gyártás kezdeti szakaszában használatos szeletet kapjuk, ami újra felhasználásra kerülhet. Az üvegtáblák megolvaszthatók és visszatáplálhatók a gyártási folyamatba. A beágyazó anyagot és az érintkez k m anyag részeit elégetik. A vékonyréteg modulokban valamivel kevesebb aktív anyag van, mint a kristályos modulokban, a f összetev k az üveg és a m anyag. Az amorf szilícium emiatt közvetlenül elégethet , az üveg visszanyerhet , a modul köt anyaga el zetesen feloldható. Más vékonyréteg technológiák esetén (pl. CdTe vagy CIS modulok) a bennük lev , kémiailag kötött nehézfémek miatt valószín leg zárt, ellen rzött életciklust igényelnek.

7

Összefoglalás

A nagymennyiség gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy a fotovillamos rendszerek legmegbízhatóbb eleme a napelem modul. Az élettartam becslések 20 évnél lényegesen hosszabb id t tartanak reálisnak, a jöv beli elvárások erre 40 évet, illetve ennél többet feltételeznek. A kültéri alkalmazásoknál a kristályos szilícium napelemmel készült modulok dominánsak a piacon, és nagyszámú gyártó ajánl szabvány és igényre szabott modulokat. A vékonyréteg modulok – amelyek rendszerint amorf szilícium technológiával készülnek - els sorban a közszükségleti cikkekben való alkalmazásoknál és kisebb teljesítmények esetén használatosabbak. Vannak újabb, nagyobb teljesítmény modulok (pl. homlokzatokhoz), de itt még a piaci áttörés várat magára. A napelem modulok újrahasznosítása még nem éget kérdés, de ilyen módszerek már fejlesztés alatt állnak.

14


8

Irodalom

/1/

A. Luque, S. Hegedus: “Handbook of Photovoltaic Science and Engineering“, Chapter 7, 8, 16, 22 , John Wiley & Sons, Chichester 2003, ISBN 0-471-49196-9 A. Bubenzer, J. Luther: “Photovoltaics Guidebook for Decision Makers“, Pages 41 ... 64, Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-41327-8

/2/

15

G05 eladás Fotovillamos modulok és generátorok

Recommend Documents