Hem - Olika typer - Tunnfilmssolceller
Tunnfilmssolceller, även kallade andra generationens solceller, är under utveckling och förväntas ta över marknaden mer och mer framöver. I denna artikel klargör vi allt kring pris, tillgänglighet, användningsområden och verkningsgrad.
Tunnfilmssolceller är en typ av solcell gjord på tunna ljusabsorberande lager. Jämfört med kiselsolceller är de både tunnare och mer böjliga. Tunnfilmssolceller kan bestå av olika ljusabsorberande medel, exempelvis CdTe, CIGS eller a-Si.
Tunnfilmssolceller kan tillverkas med olika ljusabsorberande ämnen. Beroende på vilket ämne som används namnges solceller efter det. Idag används främst tre teknologier vid tillverkningen av solcellernas absorberande lager.
Vill du lära dig mer om vilka olika typer av solceller det finns kan du läsa vår artikel om olika typer av solceller.
Vid tillverkningen av en CdTe solcell används kadmium och tellur (CdTe) för framställning av det ljusabsorberande lagret. Denna typ av tunnfilmssolceller finns tillgängliga på marknaden och har idag störst marknadsandel.
Det finns två problem som står i vägen för massproduktion av CdTe-celler:
CIGS-solceller har ett ljusabsorberande lager gjort av koppar, indium, gallium och selen (CGIS). Denna typ av tunnfilmssolceller finns idag tillgängliga på marknaden och används exempelvis för takintegrerade solceller.
Utmaningen med CIGS-celler är att både gallium och indium är ovanliga metaller som är svåra framställa. Den frekventa användningen av indium i tekniska apparater gör den till det en metall med hög efterfrågan, vilket utgör en utmaning för massproduktion av solcellerna.
A-Si tunnfilmssolceller, även kallade amorfa solceller, är gjorda på amorft kisel, vilket (till skillnad från kristallint kisel) inte har några kristaller. Även om A-si-celler har funnits längst på marknaden men de lämnat efter på grund av dess låga verkningsgrad på runt 7 procent.
Fördelen med a-Si-celler är att de inte innehåller miljöfarliga tungmetaller som kadmium eller bly. Istället används endast kisel, den andra vanligaste metallen som finns i jordskorpan.
Solcellsinstallatörer i Sverige erbjuder vanligtvis tunnfilmssolceller endast som takintegrerade lösningar. Priset för takintegrerade solceller av tunnfilm på cirka 9 kW ligger på 150 000–500 000 kronor. Om installationen kräver ett takbyte får du räkna med en prisökning på 100 000 kronor och uppåt.
Generellt är tunnfilmssolceller billigare än traditionella solceller eftersom de kräver mindre materialåtgång vid produktion.
Kiselbaserade solceller har dock tillräckligt hög verkningsgrad för att vara billigare per installerad Watt. För vanliga solceller till villa ligger priset för 10 kW på 125 000 kronor, vilket är väsentligt billigare än takintegrerade tunnfilmssolceller.
De största svenska återförsäljarna av soltak av tunnfilm är Midsummer och SolTech.
Testa Hemsols solcellskalkyl!
Tunnfilmssolceller för privatpersoner har idag en verkningsgrad på 10 – 18 procent. De är ännu ovanliga på marknaden p.g.a låga resultat för verkningsgrad och effekt på solceller. Verkningsgraden varierar beroende på typen av solcell, CIGS-solceller har t.ex. högre verkningsgrad än a-Si-solceller.
I tabell 1 presenteras högsta verkningsgraden för de tunnfilmssolceller som finns tillgängliga på marknaden. I labbmiljöer har både CIGS-celler och CdTe-celler uppvisat en verkningsgrad på 22 procent, något som visar på deras potential. Vanliga solcellers högsta verkningsgrad ligger på 20 – 23 procent.
En tunnfilmssolcell omvandlar solljus till el genom att ta tillvara på den likström som blir till i spänningen mellan ett negativt och ett positivt laddat lager. När solljus når det positivt laddade lagret frigörs elektroner som rör sig mot det negativt laddade lagret, vilket ger oss likström.
CdTe eller CIGS används vanligtvis för att skapa det positivt laddade lagret. Det negativt laddade lagret tillverkas vanligtvis av kadmiumsulfat. CIGS-solceller är även uppbyggda med optiska lager av zinkoxid och aluminium dopat zinkoxid.
De ljusabsorberande lager som används för att bygga upp tunnfilmssolceller har en hög ljusabsorptionskoefficient. Vilket innebär att ljuset kan absorberas på endast 6 – 1000 nanometer. Därav går det åt små mängder material vid tillverkning.
Tunnfilmssolceller används idag främst för kommersiella lösningar där effekt och pris per kvadratmeter inte har en större betydelse, exempelvis på fasader och fönster. För privatpersoner finns de tillgängliga exempelvis som solceller istället för takpannor.
Kiselsolceller har en global marknadsandel på cirka 97 procent. Orsaken till att kiselbaserade solceller är populärast är att de idag har en högre verkningsgrad. Tunnfilmssolceller har idag en verkningsgrad på endast 18 procent medan en monokristallin solcell har idag en verkningsgrad på 23 procent.
Priset på solcellspaket med mono eller polykristallina solceller är idag billigare för privatpersoner än lösningar med tunnfilmssolceller. Ett solcellspaket till villa med 10 kW monokristallina solceller kostar cirka 125 000 kronor. I jämförelse kostar ett takintegrerade lösningar på 9 kW från 150 000 kronor.
Tunnfilmssolceller innehåller vanligtvis alltid glas och aluminium. Beroende på typen av solcell kan det ljusabsorberande lagret innehålla antingen CdTe (kadmium och tellur), CIGS (koppar, indium, gallium och selen) eller a-Si (amorft kisel).
Du kan lära dig mer om vad en solcell innehåller som används i solceller genom att läsa vår artikel om “vad innehåller solceller”.
Tunnfilmssolceller kan vara svarta eller blåa i färgen beroende på vilken typ av det är. De är även mycket tunna och själva cellen kan vara så tunn som en mikrometer. Själva solpanelen är dock inte lika tunn eftersom flera lager av solceller läggs ovanpå varandra.
Vanligtvis har tunnfilmssolceller en livslängd på 10 – 20 år. Generellt sett uppskattas en kortare livslängd än för kiselbaserade solceller som har en hållbarhet på minst 25 år. Idag finns det dock svenska återförsäljare som ger ut effektgarantier på 80 procent efter 25 år, vilket är standard även för monokristallina solceller.
Vill du läsa mer om hållbarheten på olika typer av solceller har vi en artikel om livslängd för solceller där vi djupdyker i ämnet.
Det finns solpaneler av tunnfilm tillgängliga för hemmabruk idag. First Solar tillverkar CdTe-solpaneler med en verkningsgrad på runt 18 procent. Tyvärr finns det ingen officiell återförsäljare av First Solars solpaneler av tunnfilm i Sverige idag.
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.
