Kunskapsportalen inom svensk solenergi


Artikel

Solceller med hög verkningsgrad

Bild:  Solpaneler i tunnfilmssteknik, monokristallin och polykristallin kiselteknik

Solceller med hög verkningsgrad

Solceller har funnits sedan 1950-talet, där den först användes för elförsörjning till satelliter. Inte undra på eftersom tekniken var extremt dyr och inte kommersiellt tillgänglig. Sedan 1970-talet har solcellstekniken börjat användas i alltfler tillämpningar inom både industri och fritid, t ex fyrar, fritidsbåtar och fritidsstugor. Numera används de även för att ladda mobiltelefoner, surfplattor och bärbara datorer.

Olika solcellsteknikerDagens kiselbaserade solceller utgör ca 95% av kommersiellt tillgängliga solceller. Resterande andel utgörs av tunnfilmssolceller, som har många fördelar, t ex att den är väldigt materialsnål. Kiselceller är dock mer effektiva och erbjuds till ett lägre pris per installerad kilowatt och genererad kilowattimma.

Olika kiselcellerKiselceller finns i två varianter – monokristallina eller polykristallina kiselceller. Den förstnämnda består av en halvledarkristall med extremt hög renhetsgrad. Därför har den också en högre verkningsgrad – generellt ca 18 - 22%. Sistnämnda varianten består av flera halvledarkristaller, en hög renhetsgrad, är billigare att tillverka. Nackdelen är en något lägre verkningsgrad – ca 16 - 18%.

Tunn film av solcellerTunnfilm är sammanfattande begrepp för flera tekniker, där minsta gemensamma nämnare är de ytterst tunna skikt som utgör de aktiva materialen. Den kemiska föreningen kadmiumtellurid (CdTe) är vanligast förekommande, med ca 3% av den globala marknaden. Verkningsgraden för de bästa tunnfilmssolcellerna är strax över 20%.

Bättre verkningsgradVerkningsgraden behöver förklaras och är andelen elektrisk effekt som kan utvinnas från en solcell i förhållande till instrålad effekt från solen. Exempel – om en solcellspanel är specificerad till 270 W och verkningsgraden är 20% ger den under ideala förhållanden 54 W eleffekt. Den bestäms genom mätningar vid standardiserade testförhållanden. I slutändan finns många andra faktorer som påverkar den utvunna effekten, t ex solcellernas temperatur, åldringsprocesser m m. Under drift i verklig miljö påverkar även panelernas lutning och placering i väderstreck, ventilation, luftfuktighet, aerosoler i luften, skuggningar m m.

Livslängden är långDe flesta tillverkare av solceller erbjuder 25 års effektgaranti, vilket oftast betyder att solcellerna skall ge 80% av den ursprungliga effekten efter 25 års användning. Det är diskutabelt om denna garanti är av något värde, eftersom det är svårt att verifiera över tid. Antagligen är livslängden längre, där certifierade solcellspaneler antas ha en livslängd på minst 30 år.

Åldring och temperatur ger mindre effektÅldring sänker verkningsgraden första året med 0,5 - 1%, därefter med ca 0,3 - 0,5 procent per år. Den kvarvarande effekten efter 30 år är ca 80 - 85% under goda förhållanden. Solceller åldras i första hand av solens UV-strålning och höga temperaturer. Vårt nordiska klimat bidrar sannolikt att solceller i Sverige har längre livslängd än i varmare länder.

Långa garantierProduktgarantin är oftast 10 år och är mer trovärdig än nämnda effektgaranti, eftersom tidsperspektivet är överskådligt och att en defekt eller trasig solpanel är enklare att verifiera. Dock krävs att det genomförs mätningar, t ex via växelriktarens strängdetektering eller en soleffektmätare. Ännu enklare är solcellsanläggningar med s k effektoptimerare vid solpanelerna. Dessa skickar löpande driftstatus till växelriktaren, som i realtid via en webbportal eller app visar hur varje solpanel mår.


Alla publicerade artiklar för 2020

Tillväxt Solceller

Gå med i vårt nätverk på LinkedIn för fler artiklar om solceller och annan förnybar energi, men även om nya innovativa energisystem – vi finns här!

Kontakt

Get In Touch

Karta

Hitta till oss

Vi på SolarVolt har våra lokaler i ett modernt kontorshotell – WeSpace – med all tänkbar service, support och teknik.

Nyhetsbrev

Prenumerera på vårt nyhetsbrev