Solceller blir stadig mer populært men vi erfarer at veldig få faktisk vet veldig mye om solceller. Derfor har vi laget en guide til deg som ønsker å forstå hvordan solceller fungerer og hele teknologien bak. Det er en veldig spennende teknologi og når man forstår hvordan solceller fungerer så vil man skjønne potensialet denne teknologien har i fremtiden.
Innholdsfortegnelse
Hva er solceller?
Solceller er halvlederdioder som er lysfølsomme, og som har evnen til å omdanne energi fra solen til elektrisk energi ved hjelp av såkalt fotoemisjon. Diodene kan med andre ord omdanne sollys til elektrisk strøm.
Den elektriske energien som blir dannet kan benyttes direkte av strømdrevne enheter, transporteres gjennom strømoverføringsnettet eller lagres i egnede batterier.
Hvorfor bruke solceller?
Fordeler med solceller
- Lavere strømregning
- Bærekraftig og miljøvennelig
- Du kan selge strømmen du ikke bruker
Ulemper med solceller
- Høy kostnad
- Lang nedbetalingstid
Hvilke bruksområder har solceller?
Hvordan fungerer solceller?
Solceller har en virkemåte som bygger på fotoemisjon (fotovoltaisk effekt), der absorbering av lys i et materiale medfører elektrisk spenning. Et halvledermateriale som krystallinsk silisium, gjør dette mulig.
Den metalliske lederen vil fungere som et batteri med en pluss- og en minuspol. Vi skal her se nærmere på hvordan elektrisk strøm kan dannes i solceller.
Doping av silisium
Silisiumatomer har fire elektroner i sitt ytterste skall, men ønsker å ha åtte. Av den grunn deler atomet elektroner med omkringliggende atomer, slik at alle får åtte elektroner ytterst. Dette gjør at atomene lager et såkalt krystallgitter.
Krystallgitteret i seg selv er imidlertid ikke egnet til ledning av strøm. Av den grunn dopes silisium ved at det tilsettes øvrige stoffer som kan endre sammensetningen av elektroner. Solceller dopes som regel med fosfor og bor.
Solceller består derfor av to lag silisium, som begge er dopet – henholdsvis med positiv doping (p-doping) og negativ doping (n-doping). Delen med bor er p-siden, og mens delen med fosfor er n-siden.
I n-siden med negativ doping vil det bli et overskudd av negativt ladde elektroner, og disse forflytter seg da til den positivt ladde p-siden. Formålet er altså at elektroner skal bevege seg fra det ene laget til det andre.
Balansert solcelle fanger energi fra sollyset
Når elektroner flytter seg til p-siden, vil sistnevnte få negativ ladning. Løse elektroner finner plass på p-siden, og til slutt vil det dannes en isolerende barriere mellom n- og p-siden. Denne barrieren forhindrer elektronvandring mellom de to sidene.
Når dette skjer, vil solcellen oppnå balanse. Og en balansert solcelle er det man kan benytte for å fange energi fra sollyset. Idet lysfotoner fra sollyset treffer, kan de slå løs negativt ladde elektroner fra den isolerende barrieren.
Etter hvert som elektronene blir løsrevet, vil det også dannes ledige elektronplasser. Elektronene vil bevege seg mot den negativt dopede siden, grunnet spenningen som finnes mellom lagene med silisium. De ledige elektronplassene beveges mot den positive siden.
Elektroner føres gjennom krets og genererer strøm
Når det blir en ledig elektronplass på p-siden og ekstra elektroner på n-siden, kan elektroner forflyttes tilbake til p-siden der det er ledige elektronplasser. Dette forutsetter at panelet med solceller er tilkoblet en krets som elektronet kan forflytte seg gjennom.
Det er spenningsforskjellen mellom n- og –p-siden som sørger for at elektronene ikke går tilbake samme vei de kom fra.
Elektronet vil likevel hele tiden strebe etter å finne en ledig plass, og tar derfor omveien via kretsen. Og når elektroner beveger seg gjennom en krets, vil det også genereres strøm.
Det er vanlig å ha paneler bestående av mange solceller, slik at man kan generere tilstrekkelig med strøm basert på forbruket sitt.
Hva er solceller laget av?
Hvem kan dra nytte av solceller?
Solceller kan være en god løsning for alle som har et ønske om å produsere sin egen strøm, enten delvis eller fullstendig. Løsningen egner seg særlig godt for såkalte plusskunder, altså strømkunder som har avtale med nettselskapet sitt om å selge strømoverskuddet sitt. Det kan være følgende typer:
Næringsbygg med solcelleanlegg
Bruk av solceller kan også være veldig aktuelt for alle som ønsker å ta i bruk metoder som tillater bærekraftig produksjon av strøm.
Solceller kan med andre ord passe for veldig mange, men det er også en relativt dyr investering – noe som kan begrense hvem som har mulighet for å montere det. Støtteordningen fra ENOVA dekker kun en liten del av totalbeløpet.
Ellers kan vi nevne at du bør sjekke om det stilles krav til byggemelding i kommunen du bor i, ved montering av solceller. I enkelte kommuner er det ikke lov å ha solceller på boligens fasade eller kledning ellers.
Hvordan ser fremtiden til solceller ut?
Solceller er en teknologi som har eksistert siden slutten av 1800-tallet men det er først i de senere år at den har utviklet seg. Dette kommer av at det har blitt billigere å produsere og at verden har et ekstremt behov for energi.
Fremtiden til solceller ser derfor ironisk nok veldig lys ut. Det utvikler hele tiden mer effektive solceller og i nye former.
