Hvordan virker en solcelle?

Hvordan er solceller opbygget?

For at forstå, hvordan solceller fungerer, er det fint at have en basisviden om, hvordan de er opbygget. 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 grundstoffet silicium, der er et af de mest forekommende grundstoffer i jordskorpen. Solceller består typisk af 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 beskytter de skrøbelige lag nedenunder.

Læs mere: Den store guide til solenergi.

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 tilsat fosfor, der resulterer i en positiv ladning. 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.

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: 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: 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 Maxeon, 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. 

Læs mere om verdens førende solcellepanel: SunPower Maxeon 3

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. 

Læs mere: Sådan sælger du din overskydende strøm.

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.

Læs mere: Offgrid solcelleanlæg.

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 - til gengæld tilbyder vi en backup-løsning, der midlertidigt kan frakoble dit solcelleanlæg fra elnettet, hvis der f.eks. skulle være en strømafbrydelse.