Hur fungerar solceller?
Energi från solen
Solen är en gratis energikälla, i form av naturligt ljus
och värme, som dessutom finns i överflöd. Det är
möjligt att fånga in en del av den fria energin för att
omvandla solljuset till elektricitet. Detta görs genom
användande av solcellspaneler.
Hur fungerar solceller?
Solceller omvandlar ljus till elektricitet genom
användande av ett tunt lager halvledarmaterial,
ofta kisel, inneslutet mellan en glasskiva och en
speciell plast som kallas för polymerresin. Solceller
varierar i storlek från några få kvadratcentimeter i till
exempel miniräknare och klockor, till system som
är flera hundra kvadratmeter och gjorda av en serie
sammanlänkande moduler.
När elektroner i halvledarmaterial utsätts för dagsljus
laddas de med energi. Elektronerna börjar då
flöda genom materialet och genererar likström.
Likströmmen transporteras genom en kabel till
en växelriktare, som omvandlar likströmmen till
230/400V växelström så att den kan anslutas till
elnätet.
Som halvledarmaterial brukar man använda mono-
eller polykristallint kisel. I en kiselkristall är atomerna
ordnade i en regelbunden kristallstruktur. Detta ger
en mycket stabil atomkonstruktion samtidigt som det
ger en begränsad ledningsförmåga.
Denna process kan fortgå under en väldigt lång tid,
solceller har varit i produktiv drift i mer än 40 år i
satelliter och fyrar.
Mångsidighet
Ett solcellssystem består av solcellspaneler som
vanligtvis är 1x1,6 m. Av dessa kan man bilda
en serie paneler som i princip kan bli hur stor
som helst. Solcellssystem kan monteras både
vertikalt och horisontellt för att de ska kunna
anpassas till olika typer av tak, eller sättas upp
på en vägg. Väggmontage medför dock sämre
upptagningsförmåga. Andra montagesätt finns
också, till exempel byggnadsintegrerade eller
markplacerade.
Olika solcellstyper
Det finns flera olika sorters solcellspaneler med olika
egenskaper, priser och fördelar. Huvudalternativen
för Sverige är:
Kristallinceller
Dessa är den vanligaste sorten. Det finns skillnader
i prestanda som beror på om man väljer en mono-
kristallin cell (oftast den effektivaste av de två) eller
en blandning av kristaller, så kallade polykristallina
(flerkristallina) paneler med ett mer marmorlikt
utseende.
Hybridceller
Hybridceller kombinerar kristallina celler med en
annan celltyp som har en tunn film för att ge bästa
möjliga prestanda.
Sammanfattning av jämförelser av olika tekniker
Hybridceller kostar ofta lite mer att köpa än andra
typer av celler. Det är dock viktigt att understryka att
det finns många andra faktorer som påverkar den
totala installationskostnaden för ett solcellssystem.
Vad betyder kWp och kWh?
Solceller mäts i kilowattpeaks (kWp). En panels kWp
anger hur mycket ström panelen kan generera vid
en solinstrålning på 1000W/kvm. I Sverige varierar
solinstrålningen mellan 800 i norra Sverige till 1050
i södra. Hur många kWp ett hushållssystem kan
komma upp i beror på takytans storlek och hur
mycket man vill investera i systemet.
Den totala mängden el systemet genererar på ett år
mäts i kilowattimmar (kWh). Påverkar gör systemets
riktning, eventuell skuggning och hur solig platsen är,
liksom på hur stort systemet är (i kWp).
Ett normaltstort system för hushåll är oftast upp till
5 kWp. Varje kWp bör generera mellan 800 till 1100
kWh om det inte skuggas och är riktat mot söder
med en lutning på 10–50°.
Som jämförelse har ett ordinärt hem en elförbrukning
på ca 4000 kWh per år för belysning och apparater.
Ett energieffektivt hem som använder A-klassade
maskiner och energisnål belysning bör dock förbruka
ungefär hälften.
5
