NRGreport
Menü

Mikor dolgozik a legoptimálisabban a napelem?

Fenntarthatóság | NRGreport, Nagy Nikoletta | 2020-03-12 05:56

A napelem teljesítményét általában a legoptimálisabb működésre szabják meg – de mi ez az ideális működés, és mikor érhetjük el? Érdekes, hogy a napelemek sem túl hidegben, sem túl melegben nem érzik magukat igazán jól, a leghatékonyabban pedig akkor dolgoznak, ha 20-25 Celisus-fokban működhetnek.

Ha napelemet vásárol, annak általában megadják a maximális vagy átlagos teljesítményét – csakhogy kevesen tudják, hogy ezt a teljesítményt szabványos mérési feltételek között tudják csak garantálni, vagyis laboratóriumban, általában nagyjából 1,5-ös légköri tisztaság és 25 °C cellahőmérséklet mellett. Ha ezek a feltételek nem adottak, a hatékonyság is általában csökken, a napelemek ugyanis nagyon érzékenyek nemcsak a napsütésre magára, hanem a hőmérséklet-változásra is – és a magasabb hőmérséklet károsabb számukra, mint az alacsonyabb.

Érdekes, de a napelemeknek nem a hideg időjárás, sokkal inkább a meleg tesz rosszat. A napelem panelek alapvetően a sötét színárnyalatuk miatt rendkívül jó hőelnyelő képességgel rendelkeznek, ezért hajlamosak a felmelegedésre. Az eszközök úgy generálnak energiát, hogy a rájuk eső fotonok a félvezetőben magasabb energiaszintre gerjesztik az elektronokat. Ha azonban a hőmérséklet magas, több elektron van már egyébként is magas energiaszinten, így kevesebb energia generálódik – kevésbé hatékony a napelem, ha túlmelegszik.

A magasabb hőmérsékletek ezen kívül növelik az ellenállást azokban az áramkörökben, amelyek a fotovoltaikus töltést váltakozó árammá alakítják. A modern hibrid szolárpanelek már hatékonyabban működnek magas hőmérsékletek mellett is, de még így is teljesítményük 10 százalékát elveszíthetik, ha nagyon meleg van.

A szolárpanelek működése szempontjából valójában a 20-25 Celsius-fokos hőmérséklet az ideális, de jól működnek hidegebb időben is. Mivel alapvetően a napelemek nem a hőmérséklet, hanem a felületre jutó napsugarak, vagyis a fotonok mennyisége alapján generálják az áramot, ezért a hideg meg sem kottyan nekik – hűvösebb időben, nagy mennyiségű napsütéses óra mellett működnek a legideálisabban.

Érdemes tudni, hogy az ideális állapottól (20-25 Celsius-fok) való eltéréskor a panelek 1 Celsius-fokos változással nagyjából 0,4%-nyi teljesítménycsökkenést szenvednek el. Ez sokkal fontosabb akkor, ha az 1 Celsius-fok felfelé van, mint lefelé, de általánosságban elmondható, hogy a gyártók által biztosított teljesítmény csak ezen az ideális üzemi hőmérsékleten, a laboratóriumban meghatározott körülmények között lehet biztosítani. Erre érdemes számítani, ha az ember napelemvásárlásra adja a fejét.

Címlapkép forrása: Pixabay