Németország környezetvédelméről kezdtem cikksorozat írásába, melyből eddig két rész készült el.
A második részben egy két részből álló cikk első fejezete a napkollektorokról szólt, a második fejezet most a napelemekről fog szólni.
Németországban míg 2006-ban 2,2 TWh, addig 2010-ben már 12,0 TWh elektromos áramot termeltek napelemek segítségével. (A többi megújuló energiaforrással való összehasonlítást az előző fejezetben olvashatjátok.)
Napenergiával megtermelt áram termelési költsége:
2000-ben: 75 Ct/kWh
2010: 36 Ct/kWh
előrejelzés 2020-ra: 15 Ct/kWh
A napenergiával megtermelt lakossági áram díja:
2000: 15 Ct/kWh
2010: 22 Ct/kWh
előrejelzés 2020-ra: 35 Ct/kWh
Egy 3 fős család éves elektromos áram-felhasználása 3500 kWh.
A 100 kWp termelésű napelem ára 2006-ban 5000 euróba került, mely 2011 márciusára 2200 euróra csökkent.
A napelemek működése meglehetősen más, mint a napkollektoroké: míg a napkollektor levegőt vagy vizet melegít fel, addig a napelemekben lévő cellák vezető-félvezető-szigetelő elven működnek:
Az idők folyamán sokféle cellatípust fejlesztettek ki.
Cellatípusok (Forrás: Photovoltaische Anlagen 2010):
- kristályos szilícium-cellák: A) Monokristályos cellák, azaz egykristályok: standard pont-vezetők, nagy kapacitású lyuk-vezetők, vagy ezüst cellák. B) poli-kristályos cellák
- vékony rétegű cellák: amorf szilícium-cellák, kristályos vékony rétegű szilícium-cellák, Réz-iridium-diszelenid cellák (CID), kadmium- tellurid cellák (CdTe)
- hibrid cellák: szilícium-egykristály és amorf szilícium cellák hibridje
- nano-cellák: nano CIS cellák, polimer cellák, színanyag cellák.
polimer cellákkal 7,9% (labor); 5% (beépítve);
színezett cellákkal 12% (labor); 7% (beépítve);
monokristályos szilícium cellákkal 22,7% (labor); 18% (beépítve);
hibrid szilíciumellákkal 23% (labor); 20% (beépítve);
CIS: 19,9% (labor); 14% (beépítve);
CdTe: 16,5% (labor); 11% (beépítve).
(Forrás: D. Carlson, R. King, T. Surek, Fraunhofer ISE, NREL, UNSW, különböző gyártók adatlapjai; 2010)
1 kWp megtermelt áramhoz szükséges napelem felület:
szilícium egykristály: 5-8 m2
polikristályos szilícium: 7-9 m2
CIS: 8-10 m2
CdTe: 9-11 m2
amorf szilícium: 13-20 m2.
(Forrás: Renewables Insight, Inverter and PV-System technology, Industry Guide 2011)
kWp magyarázat: A mértékegység szemlélteti azt a megtermelt mennyiséget, amit a naplem maximálisan tud termelni."kilowatt peak".
A képeken különböző típusú napelemek láthatók (a szerző felvételei).