A kristályos szilícium napelem

A szilícium napelem a leggyakoribb jelenleg használt napelem típus. A kristályos szilíciumot kis lemezekre hordják fel. Ezeket a lemezeket nagyon finomra csiszolták, majd különböző anyagokkal (pl. foszfor) „szennyezik”, hogy megváltoztassák az elektromos töltést a napcella félvezetőiben. Ezek a félvezetők szét vannak szóródva, melyeket egy vékony rács-szerű mátrixba rendszereznek és szétterítenek egy vékony hordozó lemezen.

A napelem így nagyon sérülékeny, ezért a mechanikai védelem érdekében a napelemek tetejére egy vékony üvegréteg borítás kerül. Ennek rögzítése után a majdnem befejezett panelt hozzárögzítik egy alaphoz drága, hővezetőképes ragasztóval. A hővezető ragasztó védi a napelemet a túlmelegedéstől, ugyanis bármely megmaradt energia, amit a napelem nem képes elektromossággá alakítani, túlmelegítheti a panelt, ezzel rontva a napcella hatékonyságát, valamint lerövidíti az élettartamát.

Ezen biztonsági eljárások – amelyek a napelem túlmelegedését gátolják – ellenére szükséges még néhány további intézkedés, amellyel próbáljuk biztosítani a napelem megfelelő hőmérsékleten tartása.

Például célszerű a napelem alatt helyet hagyni, hogy a légáramlat is tudja hűteni a szerkezetet.

A napelem rendszer energiatermelő képességét és így a gazdaságosságát legnagyobb mértékben ezek a napelem panelek határozzák meg. Ezért a fejlesztésük hatalmas ütemben zajlik, miközben újabb és újabb anyagok felé is nyit a technológia. A jövőben több új ígéretes anyag, pl. grafén jöhet a kristályos szilícium helyett, de addig még sokat kell fejleszteni a kutatóknak.

A kristályos szilícium napelemek típusai:

Monokristályos napelem

• A monokristályos típusú napelem panel általában nagyobb teljesítményű, mint a többi típus (kb. + 1-5%), viszont a legtöbb esetben (gyártótól függően) valamivel magasabb is az ára.
• A legjobb teljesítményét a közvetlenül, lehetőleg merőlegesen beeső napfénynél adja le. Emiatt ahol napkövető berendezéseket használnak, ez a javasolt megoldás.
• Onnan lehet felismerni, hogy a nagy panel sok (például 60, 72, ipari méretű vagy félcellás paneleknél akár 100 feletti darabszámú) kisebb lecsapott sarkú szilícium cellából áll össze, melyek színe általában fekete vagy sötétkék.

Polikristályos napelem

• Minimálisan kisebb a teljesítménye, mint a monokristályos panelnek, de az ára is alacsonyabb valamivel.
• Fixen telepített (pl. tető) változata a reggeli, esti és szórt fényt is jó hatásfokkal hasznosítja.
• Felismerhető arról, hogy a panelen nincs egy apró szabad felület sem, mindent lefed a kristály. Színe némileg kékes, helyenként eltérő tükrözéssel.