A napenergia hasznosításának fontos elemei a napelemek. Ezek az eszközök a nap fényenergiáját alakítják át elektromos árammá. A napelemek alapját egy fényelem képzi, ami leggyakrabban szilícium egykristályból készül. Ezzel 18%-os hatásfokot lehet elérni, bár laboratóriumi körülmények között 25%-ot is, az elméleti határ pedig 31%. A kutatók legolcsóbb alapanyagokat keresik, így kísérleteztek már festékkel bevont félvezetőkkel vagy szerves anyagokkal, de ezek hatásfoka nagyon alacsony volt.

Az energiaátalakítás alapja, hogy amikor a fényt elnyelik a napelemek, a részecskéket az elektrokémiai potenciálok, illetve az elektromos tér rendezett mozgásra kényszeríti. Minden napelemnek szüksége van cellákra, amelyek jelen esetben a szilíciumkristályok. Ezek vannak összekötve egy alufóliaszerű vezetővel. Egy cella fél-egy Volt feszültség előállítására képes, ezért modulokba kötik őket, így egy 12-14 Voltos egység megközelítőleg 50 Watt teljesítményt képes előállítani.

De mire jó ez nekünk? Kiválthatjuk vele lakásunk teljes áramellátását? Sajnos nem, csak részben. Több cég foglalkozik napelemek telepítésével. Ezek a háztartásban elhasznált energiamennyiség kiváltására segítenek rá. Egy 1kWh-ás rendszer évi 1200 kWh energiát termel Magyarországon. Ennek és a villanyszámlánk függvényében ki tudjuk számolni, mekorra napelemfelületre van szükségünk, hogy búcsút mondjunk a számlának. Sajnos egyelőre még óriási befektetés egy ilyen rendszer telepítése, így nem is nagyon élünk vele. Elvétve írnak ki pályázatot magánszemélyeknek. Legutóbb 30%-os vissza nem térítendő támogatást adtak a pályázat nyerteseinek.
Azért nem kell szomorkodni, rengeteg eszköz van, amivel elkezdhetjük az energiagazdálkodást és a napelemekkel való ismerkedést. Szerintem az első, ami mindnekinek eszébe jut, az a napelemes számológép. Persze ennél már jóval komolyabb dolgokra is lehet használni. Nézzünk ezek közül néhányat.

 

Milyen jó is lenne, ha kirándulás közben nem kellene állandóan cserélgetni az elemet az MP3 lejátszónkban, vagy figyelni, hogy mennyit telefonálunk, nehogy lemerüljön az akkumulátor. Ezért fejlesztették ki a napelemes töltőket. Ezek az eszközök mind-mind feltölthetők velük. Kissé talán paradox, hogy az előnyük és hátrányuk is ugyanaz. A méretük. Kicsi, tehát könnyen belefér a táskánk oldalzsebébe, viszont emiatt nem képes nagyobb teljesítményre. A modernebbek egy órányi napsütésből kb. 40 perc zenehallgatásra és 15 perc telefonbeszélgetésre elég energiát képesek előállítani.

Több asztali lámpát is láttam már, amik napközben feltöltődnek és éjszaka gond nélkül dolgozhatunk mellettük.
Egy következő óriási próbálkozás a napelemes autók. Szinte hihetetlen, hogy ilyen létezik. Valóban ez lenne a legjobb megoldás az üzemanyagok kiváltására. Az eredményekre tekintve használhatónak is tűnik a dolog. Gondoljunk csak a Nuna 3-ra, ami jelenleg a leggyorsabb és leghosszabb távot bíró napenergiával működő autó, a már Forma1-re hasonlító, ausztrál World Solar Car Challenge nyertese. Az autó a 3000 kilométeres utat 29 óra és 11 perc alatt tette meg 102,1 km/h átlagsebességgel. Ez persze azért is lehetséges, mert a legjobb űrtechnológia áll a háttérben. Az űrkutatásban is alkalmazott könnyű és nagyon erős műanyagokkal borítják, a karosszériát a műholdaknál használatos szénszálas anyagokból építették. A napcellákat pedig szintén műholdakról kölcsönözték, amik ugye a legfontosabb elemei egy ilyen járműnek.

De szálljunk le egy kicsit a földre. Bizonyára sokan hallották, hogy győri egyetemisták is készítettek napelemes autót, de nemrégiben egy 3 kerekű napelemes kerékpár is feltűnt, a PannonRider. Tehát nincs is olyan messze tőlünk, magyaroktól ez a technológia. Lehet, hogy 10-20 éven belül ilyenekkel fogunk száguldozni Budapest utcáin, megelőzve ezzel a sok szmogot!