Monokristályos vagy polikristályos napelem? Mi a különbség?

Gyakran ismételt kérdés, hogy melyik a hatékonyabb a monokristályos vagy a polikristályos napelem. Itt összehasonlítjuk a két napelem fajtát több szempont szerint.

Hatásfok

Felhasználói szinten az egyik legfontosabb különbség a két fajta között az általuk biztosított hatásfok. A monokristályos napelemre általánosságban elmondható, hogy néhány százalékkal jobb hatásfokkal rendelkezik kb. 16-19 %, míg a polikristályos típus körülbelül 14-18% közötti értékre sorolható be. Tehát a különbség elhanyagolható.

Kapcsolódó: A napelemes rendszer részei és működése


Árak

A később leírt gyártási technológia következtében a polikristályos típusokról elmondható, hogy a könnyebb gyártási technológiája révén az áruk valamivel kedvezőbb, mint a monokristályos típusnak. Éppen emiatt a hatásfok-ár aránynak köszönhetően hazánkban lakossági szinten a legelterjedtebb napelem típusnak mondható.


Fény hasznosításuk

A működéshez nem árt tudni, hogy melyik típus milyen előnyökkel, hátrányokkal rendelkezik a fény hasznosításának tekintetében. A polikritályos napelemeknél előnyként említhető, hogy a szórt fényt is jól hasznosítják, míg a monokristályos típus esetében a közvetlen napfényt hasznosítja jobb hatásfokkal, szórt fénnyel kevésbé működik hatékonyan.

Kapcsolódó: Hogyan működik a napelem


Garancia és élettartam

Habár a napelem gyártók mind külön-külön vállalnak garanciát a napelemekre általánosságban elmondható, hogy mind a monokristályos, mind a polikristályos napelemek esetében a gyártók 25 év teljesítmény garanciát szoktak vállalni a napelemekre, mely azt jelenti, hogy biztosítják a napelemek 80 %-os teljesítménybeli hatásfokát 25 éves távlatban. Ez természetesen nem azt jelenti, hogy 25 év az a maximális élettartam amit a napelemek kibírnak, élettartamuk ezen felüli értéken kb. 30 éves szintre tehető, mely rendkívül magas érték.


Gyártási technológia

Alapvető különbség a két kristályos napelem típus között az elkészítésükhöz szükséges gyártási folyamat.

Videó: Gyártás folyamata

Monokristályos napelem:

Egy különleges, erre a célra megfelelő kemencében kezdődik a gyártásának első lépése. A kemencében kb. 1000 °C-ra felmelegítik a fő alkotó egységét a szilíciumot, mely ezen a hőmérsékleten megolvad. A megolvadt szilíciumba függőlegesen egy vékony henger alakú rudat mártanak, amit ezután nagyon lassú forgatás mellet kihúznak belőle. Ezt a folyamatsort addig ismétlik, míg a kellő méretet nem kapják.

Ez után a szilícium kihűl, és egy tömbben dermed meg, innen is kapta a nevét. Az ekkorra megdermedt szilícium rudakat nyolcszög alakúra formálják, megkapva ez által a későbbi cellák formáját. A nyolcszögletűre csiszolás miatt akár szabad szemmel is megkülönböztethetőek a polikristályos napelemektől.

A nyolcszögletű rudakat ezután vékony korongokra szeletelik. A kapott korongok ezt követően egy tisztításon esnek át, majd barázdás réteget képeznek rajta, hogy ne verjék vissza a napnak a sugarait, és ez által hatékonyabban működjenek. A korongok, amik maguk a cellák ez után megkapják a pozitív, és negatív töltésű oldalait. A töltéseket foszforral, vagy bórral történő szennyezés következtében kapják meg a cellák. Az utolsó lépésben pedig megkapják a vezető csíkokat, mellyel az egyik cellából eljut a megtermelt áram a következő cellába.

Polikristályos napelem:

Gyártása egy öntési eljárással kezdődik. Ekkor a szilíciumot vákuumban hevítik fel olyan mértékben, hogy önthetővé váljon. A felhevített szilíciumot grafitformába öntik, ahol megkezdődik az anyag kihűlése. A lehűlés során az anyag kikristályosodik, és számos kisméretű kristály keletkezik. Ez úgy jön létre, hogy a kristályosodás több pontból indul meg, így a megszilárdult szilícium többkristályos lesz, innen kapva nevét.

Az így kapott blokkokat hasábokra, és ezt követően lapokra szeletelik így megkapva a négyzetes alakjukat. Ezt követően itt is egy töltött részt hordanak fel, egy hátsó érintkező réteget kap, továbbá az elülső oldalon az áram útját biztosító vezetékeket.

Összegzés:

Melyik a jobb? A monokristályos vagy polikristályos napelem?

A monokristályos napelemek minimálisan jobb hatékonysággal bírnak és a közvetlen napfény esetén hatékonyabbak. A polikristályos napelemek némileg olcsóbbak és a szórt napfényt jobban hasznosítják.

Monokristályosmono Polikristályos
poli
Hatásfok 16-19% 14-18%
Ár Drágább Olcsóbb
Fényhasznosítás Közvetlen napfénynél hatékonyabb Jóbban hasznosítják a szórt fényt
Garancia Egyforma Egyforma
Szín Fekete árnyalatúak Kékes árnyalatúak
nv-author-image

Péter Cseke

Villamosmérnök, aki a napenergiára szakosodott.