Hvordan virker en solcelle?

Selv når verden synes at snurre i et hektisk tempo, er der noget utroligt beroligende ved at betragte solens strålende lys, der filtrerer gennem skyerne og maler landskabet i gyldne nuancer. Men bag denne visuelle skønhed ligger en kraft, der kan transformere vores måde at forstå og anvende energi på.

Solenergi og solceller er et af de allermest lovende makkerpar, når det kommer til vedvarende og grøn energi. De er en af nøglerne til en bæredygtig og lysende fremtid, og de er ikke længere bare en drøm om fremtiden - de er realiteten i vores nutid.

Men hvordan virker solceller egentlig?

Til det spørgsmål er der både en simpelt og en lidt mere kompliceret forklaring.

Hvis vi starter med den simple, så virker solceller helt konkret ved at fungere som små kraftværker, der omdanner solens stråler direkte til elektricitet, der kan bruges i stikkontakterne.

Jo mere solen skinner, jo mere elektricitet producerer solcellerne. I Danmark har vi de sidste mange år haft lidt over 1.700 timers solskin i gennemsnit, hvilket er mere end rigeligt til at gøre solceller til en attraktiv investering. Bliv klogere på hvorfor solceller er en attraktiv investering.

Så selvom du måske tænker, solen slet ikke skinner nok i Danmark til at kunne få glæde af solceller, kan du godt tro om igen. Solceller udgør en pålidelig og effektiv energikilde, selv i regioner med moderate solforhold, som i Danmark. 

Den stigende effektivitet af solcelleteknologi har gjort det muligt for flere husstande og virksomheder at drage fordel af solenergiens potentiale, hvilket bidrager til en grønnere og mere bæredygtig energifremtid.

Hvis du vil have den mere tekniske - og lidt mere komplicerede - forklaring af, hvordan solceller fungerer, kan du læse med videre i resten af dette blogindlæg, hvor vi går i dybden og nørder med solcellers opbygning og funktionalitet.

For at forstå, hvordan solceller fungerer, er det fint at have en basisviden om, hvordan de er bygget op. Solcellerne er nemlig komplekse enheder, der består af flere essentielle komponenter og funktioner, der arbejder sammen i en nøje koreograferet proces for at konvertere sollys til elektricitet.

Solceller vil typisk være fremstillet af grundstoffets silicium, der er et af de mest forekommende grundstoffer i jordskorpen. Det kan således findes i enorme mængder.

Solceller er typisk bygget op med disse seks elementer:

1. Glasplade eller plastfilm

2. Lag til anti refleksion

3. Metalgitter

4. Lag af n-silicium (negativ ladet silicium)

5. Lag af p-silicium (positiv ladet silicium)

6. Metalplade

Disse seks elementer udgør en symfoni af innovation og naturvidenskab, der sammen skaber et miljøvenligt orkester af energi.

Øverst på solcellen sidder et beskyttende lag af glas, der inviterer solens stråler ind i cellen, mens den samtidig vogter over de skrøbelige lag nedenunder.

Under glasets skinnende overflade findes en række lag, hver med deres eget vigtige formål, der samler solens kraft og forvandler den til ren elektricitet.

Næste lag er et metalgitter, der fungerer som en indsamler af den elektricitet, som solcellen genererer ved at omdanne sollys til strøm. Denne struktur er formet som et gitter for at tillade sollyset at passere igennem og nå siliciumpladerne, der er ansvarlige for at skabe elektricitet.

Siliciumlaget består af to dele kaldet n-silicium og p-silicium. I n-siliciumlaget tilsættes bor, hvilket resulterer i et negativt ladet siliciumlag. Dette lag fungerer ved aktivt at tiltrække ekstra elektroner.

På den anden side er p-siliciumlaget positivt ladet og tilsat fosfor. Dette lag har en mangel på elektroner og søger at forbinde sig med ekstra elektroner fra andre molekyler.

Når sollyset rammer disse siliciumlag, skabes et elektrisk felt, der genererer elektricitet i cellen. Denne elektricitet opsamles af metalpladen og metalgitteret og sendes derefter ud af solcellen for at blive brugt som strømkilde.

Solceller fungerer på basis af den fotovoltaiske effekt; en proces hvor sollys bliver direkte omdannet til elektrisk energi.

Silicium i solcellerne er som nævnt blevet kombineret med grundstofferne bor og fosfor for at skabe en særlig elektrisk effekt. Når disse to elementer placeres på hver sin side af siliciumet, dannes et permanent elektrisk felt, som styrer bevægelsen af elektroner gennem cellen. 

Denne proces er afgørende for den fotoelektriske effekt, der ligger til grund for solcellernes funktion.

Når sollyset rammer solcellen, bliver elektronerne i siliciummet "skubbet løs" af fotonernes energi. Disse løsnede elektroner kan nu bevæge sig frit inde i cellen, og efterfølgende opsamles de af et fintmasket, elektrisk ledende gitter på solcellens forside, som fungerer som den negative pol.

Resultatet af denne komplekse proces er en spændingsforskel på tværs af solcellen. Når solcellens for- og bagside er forbundet af et elektrisk kredsløb, søger denne spændingsforskel altid at udligne sig ved at producere en strøm, der er direkte proportional med mængden af sollys, der rammer solcellen. 

På denne måde omdannes solenergien til elektricitet, og en jævnstrøm dannes.

Inden energien fra solcellerne kan overføres direkte til dine stikkontakter eller til elnettet, skal den jævnstrøm, som solcellerne producerer, omdannes til vekselstrøm. Dette gøres ved hjælp af en enhed kaldet en inverter, også kendt som en vekselretter eller en transformer.

Der findes forskellige typer af solceller, og selvom de langt hen ad vejen fungerer på samme måde, adskiller de sig alligevel fra hinanden - både når det kommer til udseende, og når det kommer til effektiviteten af solcellerne.

De forskellige solcelletyper er:

• Monokrystallinske solceller

• Polykrystallinske solceller

• Tyndfilmssolceller (amorfe solceller)

• Shingled Cell-solceller

• Back Contact-solceller

Monokrystallinske solceller.

Monokrystallinske solceller, med deres karakteristiske sorte udseende, er skabt af en enkelt krystalstruktur. Disse solceller er ideelle til steder med begrænset plads takket være deres høje konverteringseffektivitet og pålidelige ydeevne, selv under svage lysforhold. 

Med monokrystallinske solceller kan man typisk udnytte mellem 20-22% af solenergien.

Læs mere om monokrystallinske solceller

Polykrystallinske solceller.

Polykrystallinske solceller, derimod, består af flere krystalstrukturer og har en genkendelig blå farve. Selvom de har en lidt lavere effektivitet end deres monokrystallinske modparter, fungerer de særligt godt under stærkt sollys og er derfor velegnede til større installationer. 

Med polykrystallinske solceller kan man typisk udnytte mellem 14-16% af solenergien.

Tyndfilmssolceller.

Tyndfilmssolceller, også kendt som amorfe solceller, er tyndere og lettere end krystallinske solceller. De er baseret på pulveriseret silicium, hvilket gør dem mere fleksible og formbare.

Selvom tyndfilmssolceller har en lidt lavere virkningsgrad, har de et lavere CO2-aftryk under produktionen. Afhængigt af kvaliteten kan du forvente en udnyttelse af solenergien på mellem 7-13%.

Læs mere om: Tyndfilmssolceller

Shingled Cell-solceller.

Shingled Cell-solceller repræsenterer en af de nyeste udviklinger inden for solcelleteknologi. Denne teknologi giver bedre holdbarhed, ydeevne og fuld udnyttelse af solcellepanelets størrelse. 

Ved at lade de individuelle solceller overlappe hinanden opnår man en større samlet ydeevne sammenlignet med traditionelle mono- og polykrystallinske solceller.

Back Contact-solceller.

Back Contact-solceller, som dem fra SunPower's Maxeon-paneler, er blevet anerkendt som nogle af verdens bedste. Det skyldes deres patenterede Back Contact-teknologi, som giver en markant højere celle-virkningsgrad sammenlignet med andre solcellemoduler. 

Disse solceller kan absorbere mere lys og er mere effektive i mørkere og mere diffuse lysforhold sammenlignet med de andre teknologier.

Ligesom der findes forskellige typer solceller, findes der også forskellige typer solcelleanlæg.

Nettilsluttede solcelleanlæg er den mest udbredte og velkendte type solenergisystem.

De er designet til at være tilsluttet det almindelige elnet, hvilket betyder, at overskydende elektricitet, som dine solceller producerer, kan sendes tilbage til elnettet. Det gør det muligt for dig at tjene penge ved at sælge overskydende energi tilbage til netværket. 

Hvis du ønsker denne mulighed for at udnytte din solenergi bedst muligt, er et nettilsluttet solcelleanlæg det rigtige valg.

På den anden side har vi stand-alone solcelleanlæg, også kendt som off-grid-systemer. 

Disse anlæg fungerer uafhængigt af det traditionelle elnet og består typisk af solceller, batterier og en inverter. 

Solcellerne omdanner solens energi til elektricitet, som derefter lagres i batterier til senere brug. Inverteren bruges til at konvertere den lagrede energi, så den kan bruges til almindelig husholdningsbrug.

Off-grid-solcelleanlæg bruges også i områder, der ikke har adgang til strømforsyning fra elnettet, f.eks. fjerntliggende områder eller hytter.

Bemærk: Hos 1KOMMA5° Danmark fører vi ikke off-grid anlæg

Hvis du overvejer at installere solceller på dit tag, er du på vej til at blive en del af den voksende hær af klimahelte, der kæmper for en grønnere og mere bæredygtig fremtid. 

Din beslutning om at træde frem som en aktiv deltager i kampen for vores planet er både inspirerende og afgørende for vores fælles skæbne.

Her hos 1KOMMA5° Danmark hylder vi individer som dig, der tager ansvar og bidrager til beskyttelsen af vores jord. Vi er super passionerede omkring solceller, da vi tror på, at vedvarende energi er nøglen til at bekæmpe klimaforandringerne.

Ved at investere i solceller skaber du ikke blot fordele for dig selv, men du gør også en positiv forskel for samfundet som helhed. 

Med et solcelleanlæg på dit tag skaber du din egen bæredygtige energikilde, der udnytter solens stråler til at forsyne dit hjem med elektricitet.

Det bedste ved det hele er, at du ikke kun reducerer dit klimaaftryk; du kan også se frem til lavere elregninger og endda tjene lidt ekstra ved at sælge overskudsstrøm tilbage til elnettet.

Så hvorfor vente?

Start din rejse mod at gøre dit hjem til en bastion for grøn energi i dag. Vores professionelle og dedikerede team står klar til at hjælpe dig med at gøre processen så gnidningsfri som mulig.

Få et tilbud på solceller i dag og skab et hjem, hvor du kan bo med god samvittighed. Lad os sammen gøre en positiv forskel for vores planet!