Megtekintések: 0 Szerző: Site Editor Közzététel ideje: 2025-11-01 Eredet: Telek
Nagy különbséget fog látni, ha megnézi a PV paneleket és a termovoltaikus cellákat. A PV panelek a napfényt, többnyire látható fényt, egyenesen elektromossággá alakítják. A termovoltaikus cellák főként infravörös sugárzásból származó hőt használnak fel elektromos áram előállítására. Ez a különbség azért fontos, mert hatással van az egyes használatára.
A PV panelek látható és közeli infravörös fénnyel működnek a legjobban.
A termovoltaikus cellák napfény nélkül is működhetnek, így éjszaka vagy bent is energiát adhatnak.
A hatékonyság nem ugyanaz. A napelemes panelek legfeljebb 33%-os hatékonyságúak lehetnek. A termovoltaikus cellák hatékonyabbak lehetnek, ha a hőforráshoz illesztik őket.
Minden választásnak megvannak a maga jó pontjai és bizonyos határai. Az, hogy mit választ, attól függ, mire van szüksége és hol van.
A PV panelek a napfényt elektromos árammá változtatják. A termovoltaikus cellák helyett hőt használnak. Ez teszi őket különböző helyekre.
Napos helyekre és háztetőkre válasszon PV paneleket. Jól működnek, de elvesztik az erejüket, ha nagyon meleg lesz.
Használjon termovoltaikus cellákat, ha van hőforrása. Éjszaka vagy épületeken belül is áramot tudnak szolgáltatni.
Használhatod is hibrid rendszerek . Ezek kombinálják a két technológiát a jobb hatékonyság és több energia érdekében.
Gondolja át, mennyi energiára van szüksége. Nézze meg a helyi időjárást és hőforrásokat. Ez segít kiválasztani az Önnek legmegfelelőbb napelemes technológiát.
A PV panelek a fotovoltaikus hatás miatt működnek. A napfénynek apró energiacsomagjai vannak, amelyeket fotonoknak neveznek. Amikor a fotonok eltalálják a napelemet, a benne lévő elektronokat megmozgatják. Ez a mozgás elektromosságot hoz létre. Ennek a folyamatnak a fő része a félvezető. Legtöbbször szilíciumból készül. A szilícium segít átalakítani a napfényt elektromos árammá.
Minden napelem napelemes effektust alkalmaz. Ez volt az 1800-as években találták meg , és a mai energiaszükségletek kielégítésére fejlesztették.
A PV panelek egyszerű módszert használnak arra, hogy napfényből áramot állítsanak elő. Íme, mi történik:
A napfény eléri a panelt, és energiát ad a félvezetőnek.
A panel két szilikon réteggel rendelkezik. Ezek a rétegek elektromos mezőt hoznak létre. A mező egy irányba tolja az elektronokat.
A mozgó elektronok egyenáramot (DC) hoznak létre. Ezt az áramot használhatja eszközökhöz, vagy továbbíthatja a hálózatra.
Azonnal áramot kap, amikor a napfény megérinti a panelt. Nincsenek mozgó alkatrészek, így a PV panelek sokáig tartanak, és kevés gondozást igényelnek.
A legtöbb PV panel kristályos szilíciumból készül. Ezt az anyagot kb A napelemek 90%-a világszerte. A szakértők úgy vélik, hogy a kristályos anyagok a jövőben megtartják a piac nagy részét. Egyes panelek vékonyréteg-típusokat használnak, mint például a kadmium-tellurid (CdTe) és a réz-indium-gallium-szelenid (CIGS). A vékonyrétegű panelek nem olyan hatékonyak, mint a kristályos szilícium. De könnyebbek és hajlíthatóbbak.
Kristályos szilícium: leginkább használt és hatékony
Vékony film (CdTe, CIGS): könnyebb, hajlítható, kevésbé hatékony
A legtöbben szilícium alapú paneleket választanak. Jó keveréket adnak az árnak, a hatékonyságnak és az erőnek.
A termovoltaikus cellák a hőt elektromos árammá alakítják. Nem úgy működnek, mint a PV panelek. Ezek a sejtek infravörös sugárzást használnak, nem látható fényt. A forró dolgok infravörös energiát bocsátanak ki. Ha egy termovoltaikus cellát valami forró dolog közelébe tesz, az megragadja az infravörös fotonokat. A cellában van egy speciális félvezető, amely ezeket a fotonokat elektromossággá alakítja. Ennek működéséhez nincs szükség napfényre. Bármilyen erős hőforrás megteszi, például a kemence vagy a gépek hulladékhője.
A termovoltaikus cellák kevesebb energiájú fotonokat használnak, mint a PV panelek. Ez lehetővé teszi, hogy energiát szerezzen olyan dolgokból, amelyek nem úgy ragyognak, mint a nap.
A termovoltaikus cellák két fő módon jutnak energiához. Felhasználhatják a távoli, forró dolgokból származó távoli infravörös energiát. De a közeli infravörös rögzítés sokkal jobban működik. Ha a cellát nagyon közel helyezi a hőhöz, egy apró rés képződik, amelyet nanorésnek neveznek. Ez a nanorés segít a sejtnek sokkal több energiát felvenni.
A közelmezős termovoltaikus cellák akár 25-ször több energiát ad , mint a távolabbiak.
Nagyon magas hőmérsékleten, például 1435 °C-on, a hőfotonok körülbelül 20-30%-a képes elektromos áramot termelni.
Minél közelebb van a cella a hőhez, annál több energiát termel. Ezért jók a termovoltaikus cellák ott, ahol sok a hő, de kevés a fény.
A termovoltaikus cellák megfelelő működéséhez speciális anyagokra van szükség. A félvezetőnek meg kell egyeznie az infravörös fotonok energiájával. Íme néhány általánosan elterjedt anyag, és mire képesek:
| Anyagsávszélesség | (eV) | Hatékonyság (%) |
|---|---|---|
| AlGaInAs | 1.2 | 41.1 |
| GaInAs | 1.0 | 41.1 |
| GaAs | 1.4 | 41.1 |
Ezek az anyagok nagyon hatékonyak lehetnek, ha helyesen használják őket. A mérnökök a hőforrás és az infravörös energia típusa alapján választják ki az anyagot.
A PV panelek és a termovoltaikus cellák különböző módon termelik az áramot. A PV panelek a fotovoltaikus hatást használják. A napfény eléri a panelt és megmozgatja az elektronokat a félvezetőben. Ez a mozgás elektromos áramot termel. Azonnal áramot kap, amikor a napfény megérinti a panelt.
A termovoltaikus cellák fény helyett hőt használnak. Ha forró hely közelébe helyezi őket, infravörös sugárzást vesznek fel. A belsejében található speciális félvezető ezt a hőt elektromos árammá alakítja. A termovoltaikus cellákhoz nincs szükség napfényre. Bármilyen erős hőforrás működik.
A hőmérséklet-változások mindkét technológiát különböző módon érintik.
PV panelek csökken a hatékonyság, ha melegebb lesz . Minden 25°C feletti fok esetén Ön 0,3-0,5% hatékonyságot veszít.
A magas hőmérséklet csökkenti a feszültséget és növeli az ellenállást a PV panelekben.
A PV panelek hűtése segíti a jobb működést és hosszabb élettartamot.
A termovoltaikus cellák magas hőmérsékleten működnek a legjobban. Ha a hőmérséklet 1600 K alatt marad, akkor megtartják a magas hatásfokot. 1600 K-en érik el a legmagasabb üzemi hőmérsékletüket. Ha 1600 K fölé megy, a hatásfok nullára csökken.
| Hőmérséklet (K) | Hatásfok |
|---|---|
| 1600 alatt | A hatékonyság csökken a hőmérséklet emelkedésével |
| 1600 | Felső üzemi hőmérséklet |
| 1600 felett | A hatékonyság nullává válik |
Tipp: A PV panelek hűtése segíti a jobb működést és hosszabb élettartamot.
A PV paneleknek közvetlen napfényre van szükségük a legjobb működéshez. Jók háztetőkre, nyílt területekre és napos helyekre. Ha hűvösen tartják őket, akkor több energiát termelnek. A hűtési módszerek segítenek a teljesítményük magas szinten tartásában.
A termovoltaikus celláknak erős hőforrásra van szükségük. Nincs szükségük napfényre. Használhatja beltérben, kemencék közelében, vagy ahol hulladékhő van. A hőforrás közelében működnek a legjobban.
A PV paneleket és a termovoltaikus cellákat különböző helyeken használják.
| technológiai alkalmazások | Gyakori |
|---|---|
| PV panelek | Otthonok, vállalkozások, nagy napelemes farmok |
| TPV sejtek | Hulladékhővisszanyerés, kapcsolt hő- és villamosenergia, tér |
A PV paneleket a következőkre használják:
Otthoni villany
Üzleti épületek
Nagy napelemes farmok
A termovoltaikus cellákat a következőkre használják:
A hulladékhő elnyelése a gyárakból
A dolgok meghajtása az űrben
Mielőtt kiválasztana egyet, meg kell vizsgálnia a jó és a rossz pontokat.
| Szempont/Technológia | Előnyök | Hátrányok |
|---|---|---|
| PV panelek | Az árak csökkennek. A hatékonyság egyre javul (14%-25%). Kevés gondozást igényel. | Az induló költség magas lehet. A hatékonyság csökken a hő hatására. A panelek eltörhetnek, és biztosítást igényelhetnek. |
| Termovoltaikus cellák | Nagy teljesítménysűrűség. Egész nap futhat. Nincsenek mozgó alkatrészek. Jó a hulladékhőnek. | Az anyagok drágák vagy károsak lehetnek. A hatékonyság és a megbízhatóság munkára szorul. Magas árhatárok használata. |
PV panelek elmúlt 25-30 év . A legtöbbre ez idő alatt legalább 80%-os teljesítményre van garancia.
A PV panelek gyártása üvegházhatású gázokat bocsát ki. Szilikon panelek gyártják 50-60 gramm CO2/kWh . A CIGS panelek kevesebbet termelnek, körülbelül 12-20 gramm/kWh.
A PV panelek újrahasznosítása fontos . Csökkenti a szennyezést, és távol tartja a káros fémeket a hulladéklerakóktól.
A termovoltaikus cellák csendesek és sok tüzelőanyagot használhatnak. Éjjel-nappal dolgoznak. De a magas költségek és az anyagproblémák kevésbé gyakorivá teszik őket.
Megjegyzés: Mindkét technológia újrahasznosítása és megfelelő ártalmatlanítása segíti a természet védelmét és csökkenti a hosszú távú hatásokat.
A hibrid rendszerek PV paneleket és termoelektromos generátorokat egyaránt használnak. Ezek a rendszerek a napfényt és a nap melegét veszik fel. A PV panelek a napfényt elektromos árammá változtatják. A TEG-ek az extra hőt használják fel nagyobb teljesítmény eléréséhez. Így több energiához jut a napból. Tudod több áramot termel, még akkor is, ha nem süt a nap. A tesztek azt mutatják, hogy ezek a rendszerek lehetnek 23%-os hatékonysággal . Ez 25%-kal jobb, mint a normál PV panelek. A TEG-ek akkor működnek a legjobban, ha nagy a hőmérséklet-különbség. Az alábbi táblázat azt mutatja, hogy mennyivel jobbak a hibrid rendszerek:
| Metric | Standalone PV | hibrid PV-TEG | fejlesztés |
|---|---|---|---|
| Teljes kimeneti teljesítmény (W) | 8.78 | 10.84 | 19% |
| Hatékonyság (%) | 11.6 | 14.0 | 17% |
| Üzemi hőmérséklet (°C) | 55 | 52 | 5,5%-kal alacsonyabb |
A hibrid rendszerek segítenek hűvösebben tartani a paneleket. A hűvösebb panelek tovább tartanak és jobban működnek. Állandó teljesítményt és jobb ár-érték arányt kap a pénzéért.
A napenergia gyorsan változik. A tudósok olyan új anyagokat készítenek, mint a perovszkit és a több csomópontból álló cellák. Ezáltal a napelemek jobban működnek és olcsóbbak. Az eszközök kialakítása is egyre jobb. A tandem és a kvantumpont cellák több energiát adhatnak.
Az intelligens hálózatok fotovoltaikus rendszereket használnak az energia kiegyensúlyozására. Több napelemet fog látni otthonokban, iskolákban és gyárakban. Egyes hibrid rendszerek villamos energiát és hőt is termelnek. Ezek elérhetik akár 70-80%-os hatásfokkal . Az új perovszkit-szilícium hibridek hatékonysága meghaladja a 30%-ot. Egyes új típusok 20-25%-kal nagyobb teljesítményre képesek, mint a szilíciumból készült cellák.
Új anyagok, mint a perovszkit és a többcsatlakozású cellák
Jobb eszköztervek, például tandem és kvantumpontcellák
Intelligens hálózatokban használt PV rendszerek
Nagyobb hatásfok és több helyen használható
A napelemes technológia folyamatosan javul. Hamarosan erősebb, rugalmasabb és olcsóbb választásai lesznek.
Csákány PV panelek , ha a napfényt otthoni vagy munkahelyi áramellátásra szeretné használni. Ezek a panelek jól illeszkednek a háztetőkre és nincs szükség extra földre . A legtöbb épületre gond nélkül felhelyezheti őket. Csendesen futnak, ezért jók a környéken. Ha később több energiára van szüksége, további paneleket is hozzáadhat. A PV panelek hosszú ideig tartanak, és nem igényelnek sok gondozást. Sokan ezért választják őket.
| Előny | leírása |
|---|---|
| Térhatékonyság | A tetők működnek, így nincs szükség több földre. |
| Könnyű telepítés | A legtöbb épületben kis erőfeszítéssel meg lehet őket szerezni. |
| Zajmegfontolások | Csendesek, így otthonokba és iskolákba illeszkednek. |
| Méretezhetőség | Kezdje kicsiben, és adjon hozzá további paneleket, ha szükséges. |
Tipp: Adójóváírást vagy -visszatérítést kaphat a PV-panelekért. Ezzel pénzt takaríthat meg.
A termovoltaikus cellák akkor a legjobbak, ha sok a hő, de nincs sok napfény. Használhatja kemencék, motorok közelében, vagy ahol hulladékhő található. Ezeknek a celláknak nincs mozgó alkatrésze, így csendesek és nem törnek gyakran. Használhatja őket hordozható áramforráshoz, katonai eszközökhöz vagy az űrben. Sok áramot tudnak termelni a hőből, még éjszaka vagy bent is.
A termovoltaikus cellák csendesek és kevés gondozást igényelnek.
Használhatja őket áramellátásra, amikor szüksége van rá, például katonai vagy hordozható felszerelésben.
Sokféle hőforrással dolgoznak.
Ezek a sejtek képesek áramerősebb, mint a hagyományos napelemek.
Megjegyzés: Néhány helyen megadják támogatások vagy pénz termovoltaikus projektekhez . Ez segíthet nekik fizetni.
Gondoljon át néhány dolgot, mielőtt kiválasztja a napelemes technológia . Nézze meg, mennyi energiára van szüksége, területét és költségvetését. Az alábbi táblázat bemutat néhány dolgot, amelyek segítenek a választásban:
| Factor | PV panelek | termovoltaikus cellák |
|---|---|---|
| Energiaforrás | Napfény | Hő (infravörös sugárzás) |
| Legjobb hely | Tetők, napos helyek | Hő közelében, belül vagy kívül |
| Hatékonyság hőben | Lemegy, ha melegszik | Erős hővel magasan marad |
| Karbantartás | Tisztítást és ellenőrzést igényel | Kevesebb törődést igényel |
| Kormányzati ösztönzők | Gyakran adott adójóváírás és -visszatérítés | Egyes helyeken támogatások és segítség |
| Élettartam | 25-30 év | Gyakran hosszú, mert nincsenek mozgó alkatrészek |
Arra is gondolnia kell, hogy hol lakik. Por és hő is csökkentse a PV panelek teljesítményét . A tisztításuk elősegíti a jobb működést. Ha sok hulladékhővel rendelkezik, a termovoltaikus cellák jobb választás lehet.
Ne feledje: Válassza azt, ami megfelel az energiaszükségletének, a helyi időjárásnak és az áramforrásnak.
A PV panelek napfényből állítják elő az áramot. Ha túl meleg lesz, nem működnek jól. A magas hő miatt gyorsabban elhasználódhatnak . A termovoltaikus cellák fény helyett hőt használnak. Nagyon forró dolgok közelében működnek a legjobban. Használhatja a kettőt együtt, hogy több energiát nyerjen. Íme néhány dolog, amire figyelni kell a választás során:
Névleges teljesítmény (Pmax): illeszkednie kell ahhoz, amire szüksége van
Modul hatékonysága: A nagyobb szám jobb
Sejt típusa: A monokristályos több energiát ad
NOCT: Az alacsonyabb szám azt jelenti, hogy hűvösebb marad
Teljesítményhőmérséklet-együttható: A nullához közelebbi jobb
Ügyeljen arra, hogy azt válassza ki, amely megfelel az energiaszükségletének. Ha nem biztos benne, kérdezzen meg valakit, aki ismeri a napenergiát.
A PV panelek napfényből állítják elő az áramot. A termovoltaikus cellák hőt használnak az energia előállításához. A PV paneleknek napra van szükségük a működéshez. A termovoltaikus cellák bármilyen erős hőforrást felhasználhatnak.
Igen, mindkettőt használhatod egyszerre. A hibrid rendszerek együtt használják a napfényt és a hőt. Mindkettő használatával több áramot kap. Ez akkor jó, ha minden lehetséges energiát fel akar használni.
Igen, éjszaka is dolgoznak. A termovoltaikus cellák hőt használnak, nem napfényt. Elhelyezheti őket motorok vagy kemencék közelében. Még sötétben is termelnek áramot.
A PV panelek élettartama körülbelül 25-30 év. A termovoltaikus cellák is hosszú ideig működhetnek. Nincsenek mozgó alkatrészeik, így nem törnek könnyen. A rendszer élettartama az anyagoktól és a használat módjától függ.
Mind a PV panelek, mind a termovoltaikus cellák segítenek csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátást. A PV panelek gyártáskor üvegházhatású gázokat bocsáthatnak ki. A termovoltaikus cellák hulladékhőt használnak fel, így energiát takarítanak meg. Mindkét típus újrahasznosítása segít megőrizni a természet biztonságát.
