Mivel ügyfeleink jelentős része a lakóautós, lakókocsis és hajós közösségből kerül ki, ahol fontos az, hogy a limitált rendelkezésre álló felületre a legmagasabb hatásfokú napelem kerüljön, nem titok, hogy mi a drágább, de magasabb hatásfokú monokristályos napelemekre tettük le a voksunk. Ugyancsak fontosnak tartjuk azt a tényt is kiemelni, hogy a monokristályos táblák magasabb hőmérsékleten jobban teljesítenek, mint a polikristályos társaik - a lassan mediterránná váló magyarországi égövünkön (és a lakóautósok kedvenc úticéljainál is) ez igen fontos szempont.
Az alábbi írás az EcoWatch környezetvédelmi magazin cikkének a magyar nyelvű fordítása. A 2005-ben alapított kiadvány nem árul napelemeket, ezért a cikkük véleményünk szerint függetlennek mondható.
Polikristályos vagy monokristályos napelem: melyik a jobb?
Amikor az otthonába vagy a vállalkozásába napelemes rendszer telepítésén gondolkodik, a monokristályos vagy a polikristályos napelem táblák közötti választás fontos része a döntésnek. De hogy dönti el, hogy melyik típus a megfelelő önnek? Ebben a cikkben részletezzük a monokristályos és a polikristályos napelemek közötti hasonlóságokat és különbségeket, kiemelvén a költséget, az esztétikát, a hatásfokot és egyéb tényezőket is, hogy az ön döntése könnyebbé váljon.
Mi a különbség a monokristályos és a polikristályos napelemek között?
A monokristályos és polikristályos napelemek a két legelterjedtebb napelem típusok, az amorf-szilícium alapú napelemekkel ebben a cikkben nem foglalkozunk. Mindkét napelem típus szilícium alapú cellákból épül fel, ugyanaz az elem, amelyet az elektronikák csipjeiben használnak. A különbség a monokristályos és polikristályos napelemeket alkotó cellák között a szilícium szerkezetében rejlik:
- Monokristályos napelem cellák: Az egyes napelem cellák egy szilícium tömbből (kristályból) készülnek. Erre utal a mono elnevezés is.
- Polikristályos napelem cellák: Az egyes napelem cellákat több, különálló szilícium kristály alkotja, amelyet a gyártási folyamat alatt egybeolvasztanak. Erre utal a poli elnevezés is.
Monokristályos napelemek
Legtöbbször a monokristályos napelemeket a fekete színű, nyolcszög formára lekerekített sarkú cellák (kivétel a zsindelyes-shingle kivitel) jellemzik. A monokristályos napelemeknek magasabb az energiaátalakítási hatásfoka, mint a polikristályos napelemeknek, ami azt jelenti, hogy több KWh energia megtermelésére képesek, mint polikristályos társaik. Ha napelemes rendszer telepítésére van szükség, de a napelemek felszerelésére biztosított felület nagysága korlátozott, a monokristályos napelemek több energiát fognak termelni egységnyi felületre (m2) levetítve.
Polikristályos napelemek
A polikristályos napelem cellák egyenes oldalúak és kékes (csillámos) színűek. Alacsonyabb a hatásfokuk a monokristályos panelekhez képest, ami azt jelenti, hogy több panelre van szükség ahhoz, hogy ugyanazt a teljesítményt elérjük. Mivel a polikristályos napelemek gyártási folyamata egyszerűbb, ezért az áruk is alacsonyabb. A polikristályos napelemek nagyon időtállóak, de mégis kissé alacsonyabb a várható élettartamuk, mint a monokristályos napelemeknek. Továbbá a meleg napokon nagyobb mértékben romlik a termelésük, mint a monokristályos napelemeknek.
A monokristályos és a polikristályos napelemek közötti fő különbségek
Most, hogy megismertük a monokristályos és polikristályos napelem technológia közötti különbséget, nézzük meg, hogy a két napelem fajta miként teljesít. Az alábbi táblázatban röviden összefoglaltuk a főbb jellemzőit a monokristályos és polikristályos napelemeknek:
| Tényező |
Monokristályos napelem |
Polikristályos napelem |
| Szilícium formája |
Egy tiszta szilícium kristályból |
Több szilícium kristály összeolvasztásából |
| Költség |
Drágább |
Olcsóbb |
| Külalak |
A napelem feketés színezetű |
A napelem kékes színezetű |
| Hatásfok |
Magasabb hatásfokú |
Alacsonyabb hatásfokú |
| Élettartam |
25-40 év |
20-35 év |
| Hőmérsékleti együttható |
Alacsonyabb, melegben hatékonyabb |
Magasabb, melegben kevésbé hatékony |
Napelem költségek
A napelemekben felhasznált szilícium struktúrája az a fő tényező, amely meghatározza a napelem gyártás költségét. Ahhoz, hogy polikristályos napelemet gyártsanak, a napelem gyártóknak egyszerűen olvadt szilíciumot kell négyszögletes öntőformákba önteniük, majd azokat lapkákra darabolniuk. Míg ahhoz, hogy egykristályos (monokristályos) cellákhoz jussunk, a szilícium megszilárdulási folyamatát nagyon gondosan ellenőrízni kell. Emiatt a komplexebb gyártási folyamat miatt drágábbak a monokristályos napelemek. Néhány kiemelt jellemző a napelemek költségének tekintetében:
- A monokristályos napelemek drágábbak, ha csak a napelem paneleket hasonlítjuk össze
- Az egyéb költségek (inverter, töltésvezérlő, vezetékelés, kiépítési munkálatok, stb.) azonosak mindkét napelem típus esetén
- Mivel a monokristályos napelemek hatékonyabbak, ezért hosszú távon lehet, hogy jobban megtérül a beruházás
- Az állami támogatás mértéke azonos a monokristályos és polikristályos napelemek esetében
Napelem hatásfok és hőmérsékleti együttható (Temperature Coefficient)
Mint fent említettük, a monokristályos napelemek magasabb hatásfokúak, de ez nem jelenti azt, hogy a polikristályos napelem panelek alacsonyabb minőséget képviselnének - mindkét panel típus között megtalálhatók a magas minőségű termékek. Néhány tény a hatásfokot illetően:
- A magasabb hatásfokú napelem a napfény nagyobb százalékát alakítja át villamos energiává
- A 2021-es évben a polikristályos napelemek tipikus hatásfoka 20% alatt van, míg a legjobb monokristályos napelem táblák hatásfoka 23%-hoz közelít.
- Azonos havi KWh megtermelt energia eléréséhez több polikristályos napelemre lesz szükség, mivel azok hatásfoka alacsonyabb
- A hőmérséklet emelkedésével mindkét napelem típus hatásfoka átmenetileg lecsökken, de a monokristályos napelemek esetén ez a csökkenés kisebb
Egy napelem hőmérsékleti együtthatója azt mutatja meg, hogy a hőmérséklet milyen mértékben befolyásolja a napelem energia termelését. Minden napelemet gyárilag tesztelnek szabványos körülmények között (Standard Test Condition - STC), hogy a napelemeket korrekt módon össze lehessen hasonlítani egymással. Nagy általánosságban elmondható, hogy a polikristályos napelemeknek magasabb a hőmérsékleti együtthatója, ami azt jelenti, hogy nagyobb mértékben csökken a hatásfokuk, amikor felmelegednek. A napelemes technológia fejlődésével viszont már mindkét napelem fajta között találunk napelemeket alacsony hőmérséklet együtthatóval. A napelem hatásfoka nem számít igazán kritikus tényezőnek akkor, ha van elegendő hely. Mivel a polikristályos napelemek olcsóbbak, ezért több napelem vásárlása az alacsonyabb hatásfok kompenzálása miatt nem jelent gondot. Amennyiben csak korlátozott mértékben áll rendendelkezésre hely a napelemek telepítéséhez, akkor a monokristályos napelemekkel maximalizálni lehet az energiatermelést az adott felületen.
Külalak és élettartam
A napelemek kinézete a felhasznált szilícium morfológiájától függ, a monokristályos cellák feketés színezetet, míg a polikristályos cellák kékes színezetet kölcsönöznek a napelemnek. Mindkét napelem típusnál hosszú élettartam várható, a megtérülési idő kevesebb, mint 5 év is lehet sok esetben.
Monokristályos vagy polikristályos napelem a jobb választás az ön számára?
Mindkét napelem típusnak vannak előnyei és hátrányai és mindkét fajta megtérülő beruházásnak számít. Az alábbi tényezőket is érdemes figyelembe venni a tökéletes napelem kiválasztásához.
Konkrét színigénye van a napelemet illetően?
Ahogy fent leírtuk, a monokristályos napelem fekete színű, a polikristályos napelem pedig kék.
Mekkora hely áll rendelkezésére a napelemek telepítéséhez?
A napelemek pontos befoglaló mérete a napelem modelljétől és gyártójától függ. A háztetőkre való napelemek átlagos mérete (2021-ben) 165x100 cm, vagyis 1,65 m2 / napelem panel, ahol a monokristályos napelemek négyzetméterre levetítve több wattot kínálnak. Az alábbi egyszerűsített példában látható, hogy hogyan telepíthet több kilowattot egy adott felületre monokristályos napelemet használva:
- Ha egy polikristályos panel 300W-ot tud, akkor egy azonos méretű monokristályos panel 350W-ot
- Ha 20 db napelem panelnek van elegendő hely a tetőn, akkor a polikristályos panellel 6 kW-ot ér el, míg a monokristályos napelem táblákkal 7 kW-ot
