Az egyik előző bejegyzésben szó volt a vékonyrétegű napelemekről, s hogy viszonylag új szereplőnek tűnnek a piacon - pedig valójában már több évtizede kifejlesztették a technológiákat.
Ha arra vagyunk kiváncsiak, hogy mi számít igazán újdonságnak mostanában a napelemes technológiák között, akkor az organikus PV fejlesztése a leggyakrabban előhozott téma.
Az organikus napelem technológiák valójában két fő irányt jelentenek:
- félvezető organikus polimerek
- fényérzéskeny festett cellák (dye-sensitised cells, DSC).
A félvezető polimerek trükkösen előállított mesterséges molekulaláncok, melyek a vékonyrétegű napelemekhez hasonlóan félvezető tulajdonsággal rendelkeznek, így napelem előállítására alkalmasak.
Ezzel szemben a DSC-technológia sokkal inkább a természetes fotozintézist utánozza, csak a zöld klorofil helyett jellemzően vöröses festékréteg nyeli el a fotonokat és generál elektromos feszültséget - és itt a víz bontása helyett egy fémrétegben (jellemzően ruténium- ban, vagy titán-dioxidban) mozgatja meg az elektronokat, azaz hoz létre elektromos töltést. A bal kép is ezt mutatja be, a piros háttérrel a BSC-technológia működése látható, a zöld háttéren a fotoszintézisé.
Az organikus megoldásokkal ugyanúgy bevonhatók különböző felületek, mint a vékonyrétegű technológiák esetén, tehát nem csak üvegre, hanem fémre, műanyagra is felvihetők.
Az organikus technológia további előnyei, hogy kevésbé érzékeny a fény beesési szögére, így nem pontosan déli tájolás esetén is jól használhatók. Ráadásul kiválóan színezhetők és mintázhatók is.
De a legfontosabb ígéret, hogy nagyon olcsón állíthatók elő, nagy felületek vonhatók be velük szinte festéshez hasonlóan - de egyelőre ezt nagyüzemi gyártás híján nem sikerült a gyakorlatban igazolni.
Az organikus napelemekben ma már nagy energetikai és olajvállalatok is fantáziát látnak, amit jól mutat a francia Total 45 millió dolláros befektetése az amerikai Konarka fejlesztőcégben. A pénz biztosan jól jön majd, mert egyelőre még nagyon alacsony (4% körüli) hatásfokú hajlékony napelemeket viszonylag drágán, 2 $/W áron tudják előállítani a szén-alapú organikus polimer napelemeket. A cég vezetői azonban optimisták, a gyártásméret növelésével 1$/W a cél, és laboratóriumban már 6%-os hatásfokot is el tudták érni - és a cég vezető kutatója és alapítója az az Alan Heeger, aki 2000-ben kémiai Nobel-díjat kapott a félvezető polimerek felfedezéséért.
A magas áron túl egyelőre van még egy megoldandó gond az organikus modulokkal, nevezetesen az alacsony életkorúk. Míg a hagyományos, kristályos és vékonyrétegű napelemeket 20-25 év teljesítménygaranciával árulják, addig az organikus napelemek 3-5 évig működnek a jelenlegi tesztek alapján. Nem véletlen, hogy most még fő piacként gyorsan elhasználódó használati tárgyakat látják, mint pl. a futártáskákba épített telefontöltő.
Egyelőre tehát még bőven akad megoldandó feladat az organikus napelemeket fejlesztő cégek előtt, mire jól eladható és a most használatos napelemes teszteken is megfelelően teljesítő napelemeket sikerül majd nagytételben és tömegtermelésben előállítaniuk.
De kétségtelenül a PV-szektor egyik fejlődő ágáról van szó, amit jól mutat, hogy még a mostani válságos időkben is olyan nagy cégek fektetnek be az organikus fejlesztésekbe, mint a BASF vagy a Bosch.
Utolsó kommentek