Så fungerar solenergi

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.

shutterstock_220131259Mångsidighet

Ett solcellssystem består av solcellspaneler som vanligtvis är 1×1,6 m. Av dessa kan man bilda en serie solpaneler 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. 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). Detta indikerar hur mycket energi solcellerna genererar när de fungerar som bäst, till exempel mitt på dagen en solig dag. Hur många kWp ett hushållssystem kan komma upp i beror på hur mycket man vill spendera på sitt system, samt på takytans storlek.

Den totala mängden el systemet genererar på ett år mäts i kilowattimmar (kWh). Påverkar gör systemets riktning, skuggning och hur solig platsen är, liksom på hur stort systemet är (i kWp).

Ett vanligt system för hushåll är mellan 1,5 och 3 kWp. Varje kWp bör  generera mellan 800 till 850 kWh om det inte ligger i skuggan, samt är riktat mot söder med en lutning på 30–50°. En serie solcellspaneler bör generera mellan 1200 och 2400 kWh per år, beroende på dess storlek. Som jämförelse har ett ordinärt hem en elförbrukning på 4000 kWh per år för belysning och apparater. Ett energieffektivt hem som använder A-klassade maskiner och energisnål belysning bör dock förbruka ungefär hälften.