HTML

Napelem piac és technológia - hírek, elemzések

Napelemes szakmai blog: működés, technológiák, újdonságok és fejlesztések, továbbá napelem piaci hírek.


A szerzők a Manitu Solar tulajdonosai.

Utolsó kommentek

Címkék

1000 tető program (1) 2009 (1) 2010 (2) 2011 (5) 2012 (2) 2013 (2) 2013-as eladások (1) 2013 top 10 (1) 2014 (3) 2015 (5) 2016 (6) 2017 (1) 2017 elején (1) 2017 előrejelzés (1) 2018 (3) 2020 (1) 2030 (2) 2040 (1) 2050 (1) ABB (1) afrika (1) akkumulátor (2) akkumulátoros (1) anti-dömping (1) anti-dömping vám (1) ár (1) ára (1) árak (1) áram (1) áramár (1) áramszolgáltató (2) áram ára (1) áram tárolás (2) áram tárolási megoldások (1) asi (1) átalakulás (1) atom (2) atomenergia (1) atomerőmű (1) a világ legnagyobb napelem gyártói (1) back-up rendszer (1) backsheet (1) bankolható napelem (1) behozatal (1) betáplálás (1) betáplálási támogatás példák (1) Bloomberg (1) Boeing (1) büntetés (2) büntetővám (1) canadian (1) Canadian Solar (6) canadian solar (2) carbon footprint (1) cdte (1) cégek (1) cella hatékonyság (1) cella technológiák (1) Centrosolar (1) Chile (1) cigs (1) conergy (1) csehek (1) csehország (1) csúcs hatásfok (1) Danfoss (1) danfoss (1) Demand-side management (1) Démász (1) démász (1) desertec (1) Diehl (1) diehl (1) dömping (1) dömpingellenes eljárás (1) dömpingvám (1) DSM (1) edf (1) EDF Démász (1) egyenlítő (1) EHE inverter (1) ELMÜ (2) elmü (1) előadás (1) Elon Musk (2) előrejelzés (5) első generációs napelem cella (1) első napelem (1) émász (1) ÉMÁSZ (2) encapsulation (1) energetika (1) energetikai (1) energetikai pályázat (1) energetikai stratégia (1) energia felhasználás (1) energia tárolás (1) energia termelés (1) energy payback time (1) Enphase (2) enphase (1) EON (2) eon (1) EPIA (1) epia (1) erőmű (1) EU (2) európai (1) európai árak (1) európai bizottság (1) európai napelem gyártás (1) európai piac (1) eu célkitűzés napenergia (1) EU Kína (1) EU kínai napelem szabályozás (1) eva (1) feedin tariff (1) feed in (1) feed in tariff magyarországon (1) fejlesztések (1) fejlődés (1) fejlődése (1) fidesz megújuló energia (1) fidesz napelem program (1) finanszírozási sorrend (1) finanszírozható napelem (1) first (1) first solar (1) First Solar (4) forgatókönyv (1) forradalmi fejlődés (1) Fraunhofer (1) Fraunhofer Institute (1) fronius (3) Fronius (4) Galvo (1) GCL (1) grid (1) grid parity (1) Growatt (1) GW (2) gyár (1) gyártó (2) gyártók (3) hajlékony napelem (1) hálózat (2) hálózati (1) hálózati fejlesztések (1) hálózatok (1) hanwha (1) Hanwha (1) Hanwha Q-Cells (1) Hanwha Q Cells (1) hátlap (1) Huawei (1) hulladék (1) hyundai napelem (1) IEA (3) India (1) integrált napelem (1) intelligens (1) Interesolar 2014 (1) intersolar (2) Intersolar (3) Intersolar 2012 (1) Inventux (1) inverter (8) inverterek (3) inverter gyártók (1) inverter top 10 (1) JA Solar (4) jinko (1) Jinko (2) Jinko Solar (3) Kaco (1) kaco (2) Kaco inverter (1) kapacitás (1) kelet európa (1) kiépített (1) Kína (3) kina (1) kínai napelem (3) kínai napelem csalók (1) kínai napelem gyártók (1) kitekintés (1) koreai napelem (1) közép európa (1) közép európai adatok (1) kristályos napelem (1) kutatások (1) kvázi-mono (1) kvázi mono (1) Kyocera (1) kyocera (1) lakossági pályázat (1) laminálás (1) legnagyobb (4) legnagyobbak (1) legnagyobb európai napelem kiállítás (1) legnagyobb hatásfokú napelem (1) legnagyobb napelem (2) legnagyobb napelemes (1) legnagyobb napelem gyártók (3) levegő (1) LG Mono X Neon (1) lg napelem (1) lista (1) listája (1) Longi Solar (1) magas hatásfokú napelem (1) magyarországi adatok (1) magyarországon (1) mammutcégek (1) meddig működik a napelem (1) meei (1) megbízhatóság (1) megújuló áramtermelés (2) megújuló arány (1) megújuló energia (4) megújuló energiák fejlődése (1) megújuló tárolása (1) megújuló villamosenergia (1) mennyi ideig tud működni egy napelemes rendszer (1) mesterséges metán (1) METÁR (1) microinverter (1) micro inverter (1) mikroinverter (2) mikro inverterek (1) minőség (1) MIT (1) MPLE (1) München (1) Musk (1) n-típusú napelem (1) n-type cellák (1) nagy hatásfokú napelem (1) napelem (37) napelemcserép (1) napelemek és árnyékolás (1) napelemek fajtái (1) napelemek fejlődése (1) napelemek tájolása (1) napelemek termelése (1) napelemek tesztelése (1) napelemek történeti áttekintés (1) napelemes (5) napelemes áram gázzá alakítása (1) napelemes áram tárolás (1) napelemes backup rendszer (1) napelemes cég (1) napelemes cserép (1) napelemes háttértár (1) napelemes inverter (4) napelemes inverterek (1) napelemes inverter technológiák (1) napelemes kiállítás (2) napelemes pala (1) napelemes piac (2) napelemes rendszer termelése (1) napelemes tetőcserép (1) napelemes tracking (1) napelemes UPS (1) napelemes vásár (1) napelemgyártó (2) napelemmel szünetmentes (1) napelempiac (1) napelem 2012 (1) napelem 2013 előrejelzés (1) napelem anti-dömping (1) napelem árak (2) napelem áramátalakítók (1) napelem árcsökkenés (1) napelem ár 2013 (1) napelem atomenergia (1) napelem Ázsia (1) napelem bankability (1) napelem cella (2) napelem cserép (1) napelem élettartam (1) napelem energia megtérülés (1) napelem és akkumulátor (1) napelem és tárolás (1) napelem EU (1) napelem eu direktiva (1) napelem expo (3) napelem fejlődés (1) napelem fejlődése (2) napelem földgáz (1) napelem gyártási lánc (1) napelem gyártó (2) napelem gyártói toplista (1) napelem gyártói verseny (1) napelem gyártók (1) napelem gyártók banki szempont (1) napelem gyártók listája (1) napelem gyártók top 10 (1) napelem hatásfok (2) napelem hatékonyság (1) napelem history (1) napelem hozam (1) napelem hozamok (1) napelem import (1) napelem K+F (1) napelem kalkulátor (1) napelem karbon lábnyom (1) napelem kiállítás (3) napelem kőolaj (1) napelem összehasonlítás (1) napelem piac (4) napelem piac 2012 (1) napelem piac és szabályozás (1) napelem ranglista (1) napelem regisztráció (1) napelem számoló (1) napelem szén (1) napelem széndioxid lábnyom (1) napelem támogatás (1) napelem támogatás hibák (1) napelem technológia (1) napelem telepítés (1) napelem teljesítmény (2) napelem termelés (1) napelem test (1) napelem tévhitek (1) napelem típusok (1) napelem top10 (1) napelem toplista (1) napelem top 10 (2) napelem történelem (1) napelem történet (1) napelem tracker (1) napelem úszt (1) napelem várható élettartalma (1) napelem világpiac (1) napenergia (8) napenergia ára (1) naperomu (1) német (1) Németország (2) németország (1) német energetika (1) német energetikai tervek (1) német napelem (1) német napelemes kiállítás (1) német napelem gyártás (1) nukleáris energia (1) obama (1) okos napelem (1) olajvállalat (1) olcsó napelem (1) olcsó napelem és garancia (1) optimalizáló (1) optimalizalo VS mikroinverter (1) óriáscégek (1) összehasonlítás (2) összes telepített (1) p-típusú napelem (1) p-type cellák (1) Paks (1) Paks bővítés (1) Paks bővítése (1) Paks és megújuló energia (1) Paks és napelem (1) Paks II (1) pályázat (1) Panasonic (1) piac (4) piaca (1) piaci elemzés (1) piaci előrejelzés (1) piaci összefoglaló (1) potenciál (1) Power-One (1) power one (2) prezentáció (1) pv (1) pvb (1) PV tárolási piac (1) pv test (1) Q-Cells (1) Quasi mono (1) quasi mono solar (1) q cells (2) RefuSol (1) rendszerengedély (1) Renesola (1) ReneSola (2) renexpo (1) Risen Energy (1) samsung napelem (1) satcon (1) schott (2) Schott (1) Schüco (1) schwarzenegger (1) SFCE (1) Sharp (1) sharp (1) siemens (2) SMA (5) sma (2) smart (1) smart grid (2) Smart modul (1) Smart napelem (1) SMA mikroinverter (1) solar (1) SolarCity (1) Solaredge (1) SolarEdge (1) Soleil (1) solon (2) solyndra (1) Sovello (1) Spectrolab (1) sputnik (1) stratégia (1) Sungrow (1) SunPower (1) Sunpower (3) sunpower (1) Suntech (4) suntech (4) sűrített (1) sűrített levegős tárolás (1) szahara (1) szélenergia (3) szén (1) szilikon cella (1) szivattyús erőmű (1) szünetmentes áramellátás (1) s energy napelem (1) támogatás (3) tanulmány (1) tariff (1) tárolás (1) tárolása (1) tartósság (1) technológia (1) technológiai irányok (1) tedlar (1) termékdíj (1) Tesla (2) tesla (1) test (1) teszt (2) Tigo (1) Tigo optimalizáló (1) top10 (2) toplista (3) top 10 (7) top 10 napelem gyártó (1) története (1) trina (2) Trina (4) trinasolar (1) Trina Smart (1) Trina Solar (3) tüv (2) TÜV-MEEI (1) TÜV intézet (1) tűz (1) tüzek és napelemek (1) tűzmegelőzés (1) tűzvédelem napelem (1) tűz és napelem (1) tűz megelőzés (1) újrahasznosítás (1) UPS (1) USA (2) válság (1) váltás (1) várakozások (1) vékonyfilm (1) vékonyfilmes napelem (2) vékonyréteg (1) vékonyrétegű (1) vékonyrétegű napelem termelés (1) vezető (2) vezető gyártók (1) vezető napelem gyártók (1) világ (2) világban (1) világpiac (3) világ napelem piaca (1) villamos (1) villamosenergia (1) villamosenergia gázzá alakítása (1) villamosenergia termelés (2) villamossenergia hálózat (1) visszatáplálási támogatás rosszul (1) vízpumpás tározó (1) vízszivattyú (1) voks10 (1) World Energy Outlook 2016 (1) wto (1) Würth (1) yingli (4) Yingli (8) zöldáram (1) zöldenergia (1) zsínóráram (1) Címkefelhő

Vékonyrétegű napelemek: az "új" technológia

2009.11.25. 16:49

Egy korábbi bekezdésben már részletesen volt szó a kristályos napelemekről, és ott a témát csak részben érintve ígértem egy összefoglalót a vékonyrétegű (thin-film) technológiákról. Mivel a napelempiacon az utóbbi időkig legdinamikusabban fejlődő területéről van szó, és pl. First Solar révén több bejegyzés is érintette a témát, ideje egy rövid összefoglalónak. 

A lényegi különbség a vékonyrétegű és a kristályos napelemek között a félvezető réteg gyártási eljárása - és az ebből fakadó eltérő kinézet is, ahogy a képen a Sharp hostesse kedvesen be is mutatja nekünk.

A félvezető réteg a kristályos napelemnél mindig szilícium, ahol nagy tisztaságú tömbökből vágnak le lapokat (ezek a napelem cellák), amiket sorbakötve hermetikusan lezárnak (általában  laminálással). Ez a japán hölgy mögött lévő modul, látszanak is az egyes cellák, azaz szilícium lapok és az azokat összekötő aluminium csíkok.

A vékonyrétegeknél a félvezető réteget kémiai (CVD-technológia) vagy fizikai lecsapatással (sputtering) közvetlenül az üvegre, vagy akár más hordozó felületre viszik fel. Látszik is a jobb oldali modulokon, hogy egységesen bevont felületről beszélünk, a halvány csíkok valójában utólagos, lézeres bevágások a filmrétegen, ami a kedvezőbb volt-amper arányok beállítása miatt szükséges.

A félvezető filmréteget és az alapanyagot a gyártási technológia határozza meg, jelenleg az elterjedt és már tömeggyártásban lévő vékonyrétegű technológiák a következők: 

  • aSi-µSi, azaz amorf szilícium és mikromorf szilícium: ez a ma használt technológiák közül az egyik nagyon elterjedt, sok cég vágott bele az utóbbi időkben ilyen technológiájú gyártásba. A félvezető réteg itt is szilícium, mint a kristályos napelemek esetén, azonban nem kristályos tömbökből, hanem szilán gázból (SiH4) állítják elő, nevezetesen kémiai reakció során a hidrogént leválasztják a szilíciumról, ami így lerakódik az üvegre - vagy más felületre, pl. műanyagra, fémre is akár. Viszonylag kis hatásfokú technológia, aSi 5-6%-os, µSi (ami az aSi továbbfejlesztett változata) 7-8%-os.
  • CdTe, azaz kadmium-tellurid technológia: a másik fő technológia, de itt egy gyártó kezében (First Solar) koncentrálódik a termelés döntő része - olyannyira, hogy ma már ez a cég a világ legnagyobb gyártója évi 1.2 GW kapacitásával, ők a napelemek Google-je. A First Solar speciális, VTD gyártási technológiát (nagy hőfokú porlasztást) használ a gyártásban. Óriási szériában nagyon olcsón tudják előállítani 7-9% hatásfokú napelemeiket.
  • CIGS, CIS, azaz réz-indium-gallium-diszelenid és réz-indium-diszelenid: a vékonyrétegű technológiák legújabbja, csak idén került igazán tömeggyártásba. Nagyon sok cég fejleszt ilyen gyártási módokat, mivel 9-12%-os hatásfokot is el lehet érni az ilyen napelemekkel. Azonban egyelőre nem sikerült igazán olcsó gyártási módot találni (a legtöbb cég fizikai porlasztást, azaz sputtering-et használ), márpedig a First Solar példája mutatja, hogy az alacsony gyártási költség a kulcs a piac megszerzéséhez. 

Léteznek még más vékonyrétegű technológiák is (pl. műholdakon használt indium-gallium és egyéb ritka fémek ötvözete, ami most a világcsúcs 3 rétegben - persze iszonyat drága előállítással), azonban tömeggyártásban, azaz kapható modul formájában a fentiek a ma vékonyrétegű technológiái. A jövő technológiái (pl. organikus és fényérzékeny-festett megoldások) egy új bejegyzést megérnek majd.

Érdekes egyébként, hogy milyen lassan és nehezen fogadta el a piac a vékonyrétegű megoldásokat: az aSi technológia 70-es, más vékonyrétegű megoldások a 80-as, 90-es évek óta ismertek voltak, azonban 3 évvel ezelőtt kezdődtek az első komolyabb telepítések: és ehhez az kellett, hogy a kristályos piacon a nagytisztaságú cellákból ellátási hiány lépjen fel. Ráadásul a napelem-piac konzervatív is: csak akkor hitték el, hogy a vékonyrétegű modulok hosszú távon is a kristályoshoz hasonlóan megbízhatóan működnek, ha látták, hogy a 70-80-as évek fejlesztései és tesztmoduljai a mai napig is működőképesek. Ezért mondhatjuk, hogy a vékonyréteg "új" technológia, de csak a nagyobb piacon - valójában régóta itt van.

Mivel kisebb a hatásfokúk, a vékonyrétegű napelemeknek nagyobb terület (és több rögzítés) kell, mint a kristályos moduloknál. A hatásfok kérdést sokan sokféleképp magyarázzák, de nem döntő a napelemes rendszereknél: a két döntő tényező a $/W ár és még inkább a $/kWh, azaz mennyiért lehet 1 kWh áramot előállítani vele.

Nyilván az alacsonyabb árú napelemmel olcsóbb lesz 1 kWh áram. És a vékonyréteg ebben nagyon jól szerepelt, mivel akár 30-40%-kal is alacsony áron került piacra, mint a kristályos - amit a plusz 20%-os rögzítési költség mellett is gazdaságos alternatíva volt, és a 2007-es 5% körüli részesedése jövőre már 30%-os részesedést jósoltak a teljes szolár piacon a vékonyrétegű technológiáknak.

Azonban jött a válság, és a kristályos gyártók gyilkos árversenybe kezdtek - ahol elolvadt a vékonyrétegű modulok árelőnye. Mivel több rögzítés és nagyobb területet igényel, így jellemzően nagy beruházásoknál, főleg napelem erőműveknél alkalmazzák a vékonyréteget. Azonban ez a piac a finanszírozás visszaesésével is összezuhant, ráadásul a kristályos gyártók árversenyéhez nem tudták tartani 30-40%-os árelőnyüket, így jelenleg szinte csak First Solar modulokat érdemes telepíteni - mert ott van meg még az az árelőny, ami gazdaságos $/kWh árakat hoz. 

Hosszú távon még komoly tartalékok vannak a vékonyrétegű gyártásban, főleg a jelenleg horribilis gyártásberuházási oldalon. Az alapanyagok olcsók és bőségesek, így a jövőben még további árcsökkenés várható, ami újra a vékonyrétegű megoldások piaci bővüléséhez vezethet. És még egy előnyük miatt is: a vékonyrétegű napelemek kevésbé érzékeny a hőmérséklet emelkedésre, mint a kristályos modulok, amik 50-60 fok fölé hevülve akár 20-30%-kal is csökkent teljesítményt adnak. Ez majd a napelemek forró égövben való elterjedésénél lesz fontos, azonban ezek a területek ma még nagyon kicsi és alig fejlődő piacnak számítanak - pedig hosszú távon ott érné majd meg igazán a napenergiával való áramtermelés.

6 komment

Címkék: fejlesztések technológia napelem napenergia asi vékonyréteg vékonyrétegű vékonyfilm cdte cigs

A bejegyzés trackback címe:

https://napelemek.blog.hu/api/trackback/id/tr1001445687

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

morlockté 2009.11.25. 18:25:51

Ez is jó poszt lett, mint megszokhattuk.

Azt hallottam, januártól a vékonyrétegűek is beszállnak az árcsökkentő versenybe, per pillanat tényleg szinte egyárban vannak, kivéve a FS.

Azt is hallottam, hogy vannak gyártási hibák elég sok FS modulnál, "foltosodnak" némely modulok, jó ég tudja mitől.

eh, ezek a pletykák :D

Gitche 2009.11.25. 18:52:52

az árverseny már elkezdődött egyébként, hallottam már nagyon alacsony aSi árakról. A legtöbb vékonyrétegű gyártó egyelőre azonban kivár, ha bírja, ugyanis a gyártástechnológia kiépítése nagyon komoly befektetés volt, és azt vissza kell majd termelni valahol - egyelőre nehéz év vár rájuk

morlockté 2009.11.25. 19:09:36

Jah, pl a SHARP is nagyon rámegy jövőre a vékonyrétegre a legújabb mikromorf moduljaival, 1gigawatt kapacitású gyárral Japánban. Kíváncsi vagyok milyen lesz az ára.

Gitche 2010.07.06. 22:13:34

és még egy érdekesség: a régóta problémás kezdeti degradációra a jelek szerint lehet megoldás - márpedig a 7% helyett 9% hatásfok valóban jelentős lépés aSi moduloknál. Cikk: www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100706082158.htm

YS 2010.08.28. 21:32:35

Ha jól értelmezem, akkor 30-40 éve üzemelnek ASi napelemek?
Akkor az élettartamra miért 15 évet írnak?
Vagy ez már más technológia?