Hogyan gyártják, és milyen módon tesztelik a napelem cellákat?
Kevesen tudják, de a napelem rendszerünk egyik legfontosabb része a napelem cella, ugyanis ez végzi a legnagyobb feladatot az elektromos energia termelése során. Éppen ezért gyártásakor különböző teszteléseken, és vizsgálatokon mennek keresztül, ezzel próbálja elkerülni a gyártó azt, hogy a forgalomba nem működő, hibás cella kerüljön ki.
A gyártási folyamatai eléggé energiaigényesek hiszen többszöri hőkezelés, és különböző felületi kezelésekre is szükség van, ahhoz hogy a cella a folyamat végén megszerezzen minden olyan fontos fizikai és mechanikai tulajdonságot, mely az energia előállításához elengedhetetlen.
Napelem cellák felépítése és működése
Egészen az 1950-es évekig vezethető vissza a ma ismert, és használt szilícium félvezető által működtetett napelem technológia gyártása. Ezek a szilíciumból előállított napelem cellák képesek annak a feladatnak az elvégzésére, mely döntő fontosságú a napelemek tekintetében.
Képesek a napból begyűjtött energiát rövid időn belül olyan elektromos árammá átalakítani, melynek segítségével üzemeltetni tudjuk majd kis, és nagy elektromos gépeinket, eszközeinket a saját háztartásunkban is.
Mivel maga a működési elv már akkor, 70 évvel ez előtt is remekül megállta a helyét, nem is éreztek késztetést arra, hogy ezen bármit is változtassanak. A jól szuperáló működési elvet tehát hagyták a réginek, az évek alatt csupán a cellák mentek át némi újításon, korszerűsítésen.
Maga a napelem cella egy viszonylag törékeny, és sérülékeny vékony lap, alapanyaga a legtöbb esetben szilícium szokott lenni, amely leginkább az üveghez hasonlítható.
A napelem rendszer táblájában, attól függően, hogy milyen az adott rendszer teljesítménye, több cella is megtalálható, ezek forrasztással, egy rézszállal vannak összekapcsolva egymással.
A cellák alulról és felülről is fényáteresztő ragasztóréteggel vannak ellátva, a tetejére pedig ezután egy nagy szilárdsággal rendelkező, erős műanyag üveglap kerül. A cellák alja emellett fényáteresztő réteget is kapnak, ez ad számukra egy alátámasztást.
Ezután az egész egy alumínium keretbe kerül, majd egy vízhatlan ragasztóréteggel töltik ki a csatlakozót.
Milyen ellenőrzéseken, és teszteléseken mennek keresztül a napelem cellák?
Minden alkalommal, egyesével minden egyes napelem cellát szigorú vizsgálatok, ellenőrzések és teszteléseknek vetnek alá, azt megelőzően, hogy azok a forgalomba kerülnének. Tesztelés során például végeznek egy olyan vizsgálatot is, mikor hasonló spektrumú lámpával világítják meg őket, mint amilyen a napfény, így a napelem beépítés előtt kiderül, hogy az adott cella hibás, vagy rossz-e.
Gyártás után sor kerül egy teljesítmény tesztre is, illetve ezt kíséri még jó néhány fizikai és mechanikai ellenőrzés is. Ezt ISPRA -tesztnek nevezik a szakemberek.
A folyamatos fejlődés, és korszerűsítés teszi lehetővé azt, hogy a legújabb napelem rendszerek esetében nagyon kevés alkalommal találnak már meghibásodott, rosszul működő alkatrészt. A napelemek egyre strapabíróbbak, erősebbek, ennek köszönhetően a gyártó törekszik arra, hogy minél hosszabb élettartammal is rendelkezzenek.
Az ISPRA teszt legfőbb pontjai:
- A szigorú tesztelések során első sorban leellenőrzik a szakemberek a keretezést, a szakszerű laminálást, illetve az átkötéseket is.
- Meghatározzák a névleges teljesítményt is, és ilyenkor kerül sor a hosszú távú forró pont tesztelésre is.
- Minden alkalommal le kell ellenőrizniük az adott napelem cella csavarozását, illetve meghatározzák a hőmérsékleti együtthatókat is (V,I,P).
- Ezután a jégeső tesztet elvégzik majd el, mely 25mm-es, 23m/s sebességgel történik. Minden egyes cella esetében megtörténik még a nedvesség fagyasztási, nedves-hő, illetve a hőmérsékleti ciklus vizsgálata is.
