Napelem panelek teljesítmény növelése egy régi ötlettel.

A Fresnel lencse egy olyan nagyító lencse, amely összecsukható lencseként mutatható be. Tehát teljesíti azt a feladatot, hogy a fényt koncentrálja egy pontba, de ezt egy papírvékonyságú kialakítással oldja meg. Így nem csak a méret kisebb, de könnyebben, praktikusabban szerelhető, és akár hajlított változatban is használható.

Tipikus használata emiatt a kézi nagyító, az írásvetítő felülete, a látássérülteket segítő, televízió vagy egyéb eszköz kijelzőjét nagyító eszköz.

A Fresnel lencse fizikai előnye mellett van sajnos hátránya is. Az összecsukhatóság következtében a koncentrikus gyűrűkben kivitelezett, lencseként működő körök gerincei között vannak olyan zónák, ahonnan a fényt nem az előre várt helyre gyűjti. Emiatt ott, ahol pontos képalkotásra van szükség, (pl. fényképészet,) ott nem ideális. Ahol azonban nem a hajszálpontos fókuszálás a lényeg ott viszont tökéletesen működik a megoldás.

Pár kínai mérnök összekombinálta a Fresnel lencsét a napelemekkel. A napelem panelen ugyanis szigetelési és elhelyezési okok miatt vannak kihasználatlan területek, melyekről a korábbi megoldásokban elvesztett fényt begyűjtve növelni lehet a napelem panel teljesítményét.

A mérnökök ötletének alapja, hogy a paneleket borító üveg felületére mikromegmunkálás segítségével Fresnel lencséket alakítanak ki. Mivel ezek a felület síkjában helyezkednek el, így nem befolyásolják a gyártást, a szerelést, csak a panelek által összegyűjtött fény mennyisége nő meg. Ráadásul ők úgy alakítják ki a koncentrikus köröket, hogy a Fresnel lencse fényt koncentráló hatása jobb hatásfokkal működjön.

Az extra „lencsék” miatt a panelek ára egy kis mértékben ugyan nő. A teljesítmény növekedés viszont jelentősebb, így a panelek gazdaságosabbak, mint a régebbi „hagyományos” napelem panelek.

A koncentrált fotovoltaikus napelem része a nagyító.

A napelemekről annyit már mindenki tud, hogy minél több napfény éri, annál több energiát termel. Egy új és érdekes ötlet segítheti a napelemek energiatermelését.

Eddig a fejlesztések a cellák hatékonyságát növelték, a napelem feszültségét emelték, most egy új ötlet bukkant fel.

De jó lenne, ha össze lehetne gyűjteni rá ugyanúgy a fényt, mint ahogy a nagyító összegyűjti a napenergiát egy pontba. Nos, ez a technika már létezik, és koncentrált fotovoltaikus napelem a neve, angolul rövidítve CPV.

Miért nem hallottunk róla eddig? Az ára miatt. Egy hagyományos napelemhez képest az itt használt napenergia gyűjtő lencsék sokba kerülnek. Mint minden technika, ez is folyamatosan fejlődött, és ma már az egyre nagyobb mennyiségű gyártás miatt az ára elkezdett csökkenni. Családi méretű napelem rendszerekhez még így is magas a költsége, de ipari napelem erőművek esetében már gazdaságos a használata. Emiatt a következő években erőteljes felívelés várható a koncentrált napelemek telepítésében.

Az IHS tanulmánya szerint a mostani 2013-as telepítési méretről, a 160MW-ról 2020-ra 1362MW-ra nő a CPV erőművek telepítése. Ez 750%-os növekedésnek felel meg.

Mivel a rendszer telepítési költségei még magasabbak, mint a hagyományos napelem rendszerek költségei, így a gyártók a megtérüléssel és a nagyobb energiatermeléssel mutatnak rá a CPV versenyképességére. Ezek a panelek ugyanannyi élettartam alatt bizonyos régiókban ma már gazdaságosabbak is lehetnek a hagyományos napelemeknél. Nem a kezdeti költségek miatt, mert azok még magasabbak, hanem az élettartamuk során megtermelt több energia miatt.

Ha pedig ezt a nagyobb energiamennyiséget megfelelő módon tárolni tudjuk, a napelem és akkumulátor párosa szolgáltatófüggetlenséget és így energiaszámla nélküli életet is tud biztosítani.