Hem - Solceller - Hur solceller fungerar
Solceller är mer populärt än någonsin i Sverige, men det många inte har koll på är hur solceller faktiskt fungerar. I den här artikeln går vi igenom hur solceller fungerar, hur el produceras samt vad som påverkar solcellens prestanda.
OBS! Den mer tekniska förklaringen hittar du längst ner.
Solpaneler består av flera mindre seriekopplade solceller. De placeras först på en plats där de exponeras mot solenergi. När en solcell träffas av solljus uppstår spänning mellan cellens fram- och baksida. Med hjälp av en ledning mellan skikten bildas det ström (likström).
Den likström som bildas av solcellerna omvandlas sedan till växelström i en växelriktare för att kunna användas i husets vägguttag på 230 V.
Solceller används huvudsakligen för att producera elektricitet till villor, bostadsrättsföreningar och företagslokaler. Det vanligaste är att de placeras på taket för att komplettera energiförsörjningen till den byggnad de monteras på. Det byggs även större solkraftverk med syftet att sälja el.
Först monteras solpaneler på ett tak eller på en markanläggning där de utsätts för solljus. När solens strålar träffar en solcell skapas elektrisk likström (Direct Current/DC).
Solpanelerna är i sin tur kopplade till en växelriktare som omvandlar den likström som skapats till växelström (Alternating Current/AC). Växelströmmen kan sedan användas i husets vägguttag till 230 V spänning. Växelriktarens funktion för solcellerna är alltså nödvändig för att kunna använda solelen i huset.
När din producerade solel anlänt i huset fördelas den av elcentralen dit den behövs. Till exempel går det el till kyl- och frys, lampor och elektriska apparater som är igång.
Den elen som inte används direkt i huset matas automatiskt ut på elnätet så att den inte går till spillo. Den solel som du matar ut används rent praktiskt direkt av dina grannar som köper el från elnätet. Administrativt är det kunderna till ditt elbolag som betalar för den överskottsel du säljer.
Förstås får du ersättning för den el du inte använder själv. Din elmätare håller koll på hur mycket el du sålt till elnätet, och du får sedan ersättning av både din elhandlare och ditt nätbolag. Utöver det har du även rätt till en skattereduktion på 60 öre/kWh såld solel.
Testa Hemsols solcellskalkyl!
Först monteras solpaneler på ett tak eller på en markanläggning där de utsätts för solljus. När solens strålar träffar solcellerna skapas det elektrisk likström (Direct Current/DC).
Solpanelerna är i sin tur kopplade till en växelriktare, som omvandlar den likström som skapats till växelström (Alternating Current/AC). Växelströmmen kan sedan användas i husets vägguttag till 230 V spänning.
Den elen som inte används direkt i huset matas ut på elnätet så att den inte går till spillo. Den solel som du matat ut används senare av t.ex. dina grannar och andra som köper el från elnätet.
Förstås får du ersättning för den el du inte använder själv. Din elmätare håller koll på hur mycket el du sålt till elnätet, och du får sedan ersättning av både din elhandlare och ditt nätbolag.
Även om nästan alla solpaneler fungerar likadant skiljer sig elproduktionen beroende på både interna och externa faktorer:
När du väl monterat din anläggning är solcellerna väldigt självgående. De innefattar nämligen inga komplicerade komponenter som brukar krångla eller material som förbrukas vid dess användning. Den första gången du i regel behöver se över din anläggning är efter ca 15 år då du byter växelriktare.
Till skillnad från vad många tror behöver du i regel aldrig rengöra dina solpaneler från snö eller smuts.
Nedsmutsning i form av fågelspillning, löv, damm och pollen endast en marginell påverkan på solpanelernas produktion. I de flesta fall sköljs det dessutom av när det regnar.
Skulle det komma större mängder snö glider det normalt av efter bara någon timme, så länge panelen har tillräckligt stor lutning (gärna över 30°).
Skulle du mot förmodan behöva tvätta dina solpaneler så tänk på att:
En nackdel med solceller är att de endast producerar elektricitet när solen skiner. På grund av detta har en solcellsanläggning en ojämn produktionsnivå över både dygnet och året. Mest solel produceras mitt på dagen och under sommarmånaderna.
De flesta som installerat solceller kommer därför att under perioder producera mer elektricitet än de behöver. När det händer är det vanligaste att sälja solel tillbaka till elnätet, som sedan används av exempelvis dina grannar.
Ett sätt att öka egenanvändningen av den mängd solel som produceras är att installera ett solcellsbatteri. På grund av de höga priserna på batterier för solceller, samt de subventioner som finns för att sälja egenproducerad el är ett solcellsbatteri sällan en lönsam investering.
För dig som är intresserad av en mer teknisk och vetenskaplig förklaring av solcellers funktion kommer en förklaring nedan. Notera att informationen nedan inte är nödvändig att ha koll på för att installera solceller på taket.
En solpanel är uppbyggt av flera seriekopplade solceller. Varje solcell har en spänning på ungefär 0,5 V, vilket innebär att en solpanel med 10 st solceller får en total spänning på ca 5 V (även kallat Vmp, Voltage at Maximum Power).
De flesta solpanelerna som används på villatak idag består av 60 – 72 st seriekopplade solceller. Vanligt är också att panelen är delad på två, vilket ger totalt 120 – 144 st solceller (uppdelat i två ytor).
Nästan alla solceller är kiselbaserade (silicon på engelska). Anledningen är att kisel är en halvledare med önskvärda egenskaper. En halvledare leder i normalt tillstånd inte ström särskilt väl, men kan göra det under vissa förutsättningar.
En solcells uppbyggnad består i regel av tre lager:
Det över och undre skiktet är sammankopplade med en strömledande sladd.
Atomer strävar i regel alltid efter att fylla (upp till 8 elektroner) eller tömma sitt yttersta valensskal.
Fosfor har naturligt 5 st elektroner i sitt valensskal, vilket gör att de helst knyter till sig 3 st extra och får en negativ laddning, därav N-type. Överskottet av elektroner i detta stadie gör att Fosfor kan leda ström.
Bor däremot, har endast 3 st elektroner i sitt yttersta valensskal. Det gör att Bor-atomer hellre släpper ifrån sig 3 elektroner och får en positiv laddning, därav P-type. Underskottet av elektroner i detta stadie gör att Bor inte leder ström särskilt väl, och blir en resistor.
Det är alltså missvisande att säga att den övre sidan i ett naturligt stadie är negativt laddad. Sanningen är snarare att den övre sidan gärna tar emot elektroner (och leder ström väl), medan den undre sidan gärna ger ifrån sig elektroner (och inte leder ström väl).
När solinstrålning (fotoner) med en viss våglängd (380 nm till 1 140 nm) passerar igenom mittenlagret av solcellen exciteras elektroner (vilket gör att de frigörs från). Det här skapar en negativt laddad fri elektron och ett elektronhål (som blir positivt laddat).
Eftersom Fosfor gärna knyter an sig extra elektroner, går exciterade elektroner från mitten upp till topplagret. Då Bor gärna lämnar ifrån sig elektroner ger det undre skiktet iväg en elektron till mittenlagret och tar därmed över den positiva laddningen.
Det här skapar en spänning mellan det övre och det undre lagret, vilket i sin tur skapar en ström som går igenom kretsen.
Anledningen att det inte går elektroner direkt från mittenlagret till det undre lagret är att elektroner alltid söker vägen med minst motstånd. Då det övre lagret leder ström väl, och det undre lagret inte gör det, så blir vägen med minst motstånd genom det övre lagret och vidare till strömkabeln emellan dem.
När elektronerna sedan passerar igenom kretsen (från det övre till det undre skiktet) skapar det elektricitet vi kan använda i vårt hushåll. I processen är det inga elektroner som förbrukas, vilket gör att processen kan återupprepas.
Den energiomvandling som sker i en solcell är omvandling från strålningsenergi till elektrisk energi. Solens strålning (fotoner) exciterar elektroner i solcellen, vilket i sin tur skapar spänning och ström (elenergi).
I solen är gravitationen så stor i solens kärna att mindre atomer såsom Väte slås ihop och blir Helium. Detta frigör en energi vilket skickar ut fotoner. Fotoner är det som vi sedan upplever som synligt solljus och värme.
Kortfattat så skapar solens strålning elektrisk spänning och ström när den träffar ytan på en solcell. Solceller leder sedan vidare denna ström för att driva olika typer av elektriska apparater.
Den solel som skapas i solceller är inledningsvis likström. Genom att skicka likströmmen igenom en växelriktare omvandlas den till växelström, vilket sedan går att använda i husets egna elsystem.
En solcell omvandlar runt 20 % av globalinstrålningen till el per kvadrat. Ligger solinstrålningen på 1 000 kWh per kvadratmeter på ett år ger en kvadrat solceller runt 200 kWh solel under samma år. Du hittar mer information om solcellernas elproduktion på vår sida om hur mycket ström solceller ger.
Jämför offerter från pålitliga installatörer verksamma på din ort.
Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse. Genom att använda siten godkänner du att cookies används för detta ändamål. Läs mer.
