Sådan virker Solceller - (God forklaring, let at forstå)

Solceller er en af af de mest bæredygtige strømkilder du ser i dag.

Men hvordan virker de egentlig, og hvordan omdanner de lys til elektricitet?

Svaret kan du finde her i indlægget, hvor jeg vil fortælle dig meget mere om hvad solceller.

Hvordan virker solceller? Solceller genererer elektricitet fra den lys som solcellerne opfanger. Omdannelsen fra lys til elektricitet sker ved brug af ikke-metallet silicium. I en solcelle er der 2 lag af silicium, et positivt og et negativt ladet lag. Energien fra lyset skaber et elektrisk felt i silicium laget og genererer dermed elektricitet.

Læs endelig med videre her i indlægget, hvis du vil lære mere om hvad en solcelle består af, og hvordan de omdanner lys til elektricitet.

Hvad består en solcelle af?

En solcelle består af 6 forskellige lag. I listen herunder kan du se de forskellige lag.

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

De forskellige lag og deres funktion

Det øverste lag vil typisk være et stykke glas, hvor formålet er at lukke lyset inde og holde alt andet ude af cellen.

De lag der ligger under glasset er ret skrøbelige, og glasset bliver brugt som beskyttelse, så de andre lag forbliver intakte.

Under glasset vil der være lag som opfanger lyset og lukker det inde i cellen ved at bruge noget antireflectivt materiale.

Det næste lag er et metalgitter, der bliver brugt til at opfange noget af det strøm som det underliggende lag skaber ved at omdanne lys til strøm.

Årsagen til at metallet er formet som et gitter, er at silicium pladerne skal have adgang til sollys for at skabe elektricitet.

Silicium laget består af 2 lag som hedder n-silicium og p-silicium.

Begge silicium lag gennemgår en process som kaldes doping.

Doping er ligesom i sportsindustrien en process hvor man tilsætter noget hvor det ikke hører hjemme.

I n-silicium laget bliver der tilføjet et stof som hedder Bor.

Ved at tilføje Bor til silicium molekylerne opnår du et negativ ladet silicium lag.

Formålet med et negativt ladet silicium lag er, at molekylerne aktivt vil søge efter en ekstra elektron.

P-silicium laget er i modsætning til n-silicium et positivt ladet silicium lag.

P-silicium laget har tilsat fosfor og vil derved opnå en positiv ladning, hvilket betyder at nogle af molekylerne har en ekstra elektron som søger noget at forbinde sig med.

Det positive p-silicium lag og det negative n-silicium lag skaber et elektrisk felt ved hjælp af lyset, som gør at der bliver genereret elektricitet.

Under silicium lagene er der en metalplade.

Metalpladen og metalgitteret bliver brugt til at opfange elektriciteten som silicium lagene udgiver, og sender så elektriciteten ud af solcellen.

Typer af solceller

Der findes forskellige typer af solceller.

Forskellen mellem de forskellige typer varierer efter pris og effektivitet.

I tabellen herunder kan du se de forskellige typer af solceller og deres fordele og ulemper.

Hvad er forskellen på de forskellige solceller?

Forskellen på de forskellige typer indebærer bl.a. deres effektivitet, udseende og materialet de er lavet af.

Monokrystallinske solceller

Monokrystallinske solceller er de dyreste solceller at producere, og vil derfor typisk også have den højeste pris.

De har en effektivitet mellem 15-20%, hvilket betyder at de i gennemsnit omdanner mellem 15-20% af det lys de udsættes for til elektricitet.

Polykrystallinske solceller

Polykrystallinske solceller er lidt billigere at producere end monokrystallinske solceller, og vil derfor være lidt billigere at købe, mens de ligner hinanden meget i forhold til materiale der bruges til produktionen.

Polykrystallinske solceller har en gennemsnitlig effektivitet på mellem 13-16%, hvilket indikerer at de omdanner et par procent mindre elektricitet end monokrystallinske solceller.

Både mono- og polykrystallinske solceller er produceret med silicium.

Silicium laget i monokrystallinske solceller er skåret ud af én siliciumkrystal og polykrystallinske solceller består af flere krystal fragmenter der smeltes sammen.

Tyndfilmssolceller

Tyndfilmssolceller er typisk mere fleksible end mono- og poly-krystallinske solceller.

De er designet til at kunne bøjes og foldes så du kan have dem med på farten.

Det er dog de solceller der er mindst effektive.

Alt efter hvilken kvalitet dine tyndfilmssolceller er, vil de omdanne mellem 7-13% lys til elektricitet.

Ligesom mono- og polykrystallinske solceller, bruger tyndfilmssolceller silicium til at omdanne lys til elektricitet.

Tyndfilmssolceller bruger dog en anden type af silicium kaldet amorf silicium.

Amorf silicium er en ikke-krystal sort af silicium, hvilket gør det muligt at bøje disse solceller uden at de går i stykker.

Tyndfilmssolceller er samtidig produceret med plastfilm i stedet for glas, så det kan bøjes, foldes og tages med på farten.

Den blødere overflade i tyndfilmssolceller kan være en stor fordel hvis du vil have solcellerne med på telttur for bæredygtig strøm.

De har dog også en større ulempe.

De bløde overflader resulterer i at de har en kortere levetid, og kommer ofte med en 10 års garanti, hvor de andre typer af solceller typisk vil komme med en garanti på 20+ år.

Et panel af tyndfilmssolceller vil derimod opleve et mindre tab af effektiviteten hvis en af solcellerne i panelet går i stykker sammenlignet med mono- og polykrystallinske paneler.

Det er fordi de individuelle solceller i et tyndfilmspanel vil være forbundet på en anden måde end de andre typer af paneler.

Det er muligvis et forsøg på at kompensere for at solcellerne i sig selv er lidt mere skrøbelige.

Genererer solceller strøm hvis der er overskyet?

Umiddelbart skulle man ikke tro at solceller kan generere strøm når det er overskyet, men det er faktisk ikke tilfældet.

Solceller behøver ikke stråler direkte fra solen til at generere elektricitet, men derimod opfanger solceller lys i stedet.

Derfor kan dine solceller altså sagtens generere strøm uden direkte lys fra solen.

De vil dog ikke generere lige så meget strøm en dag hvor det er overskyet som en dag hvor der ikke er overskyet fordi der naturligvis vil være mere lys en dag med klar himmel.

Tidligere har det været et større problem at effektiviteten af solceller har været meget præget af vejret, da det gjorde at solceller ikke er en pålidelig strømkilde i alle årstider.

Det er dog noget producenterne har arbejdet meget på at forbedre, og de nyere solceller vil være en del mere effektive end de ældre modeller på en overskyet dag.

Læs også: Powerbanks med Solceller - Mega Smart Opfindelse!

Læs også: Alt om Hybridbiler » Sådan virker de « (Komplet Guide)

Solceller integreret i diverse enheder

Solceller er efterhånden blevet en populær ting at integrere i helt normale elektroniske apparater, for at give dem lidt mere strøm, og endda være helt selvkørende i nogle tilfælde.

Der hvor det er relevant at bruge denne type opladning, er til enheder som normalt bruger batterier, samt bruges udendørs til en bestemt grad.

Her er nogle eksempler på solcelle-drevne enheder der findes i dag:

• Solcelle blæsere
• Solcellelamper
• Powerbanks med solceller
• Offentlige elektroniske skraldespande med solceller
• Solcelle radio
• Solcelle køleskab
• Biler med solceller
• Både med solceller
• Busser med solceller
• Toge med solceller
• Veje med integrerede solceller
• Og meget, meget mere

Solceller er en genial måde at få ekstra strøm til mange typer enheder i dag.

I takt med at batterier bliver mere og mere effektive, kræver det også mindre af solcellerne at få ladet dem op, hvilket gør at enhederne i større grad kan klare sig helt selv, uden behov for normale batterier eller opladning.