Solcell

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Solparken, Västerås var vid sin invigning i februari 2014 Nordens största, rörliga solcellsanläggning.

En solcell eller en fotovoltaisk cell är en anordning bestående av halvledare (ofta kisel) som fungerar som dioder. När dessa dioder belyses uppstår en elektrisk ström i diodens backriktning. Varje enskild cell ger upphov till en ganska låg spänning, därför seriekopplas solcellerna i solpaneler. Man kan också parallellkoppla solcellerna om man vill öka strömstyrkan.

Allmänt[redigera | redigera wikitext]

En solcell.

Man kan generellt dela upp solpaneler i två grupper, solpaneler med kristallina solceller samt tunnfilmssolceller. Kristallina celler är mest förekommande idag då de har högre verkningsgrad än tunnfilmsceller. De består av kisel som blivit dopat med olika ämnen för att få den önskade funktionen. De kristallina cellerna kan även de delas upp i två typer, polykristallina eller multikristallina och monokristallina celler.

Solceller har historiskt sett varit dyra och har mest använts på platser som inte nås av elnätet, exempelvis sommarstugor, satelliter och fyrar. Priset för solceller har dock mellan 2000 och 2012 sjunkit kraftigt till följd av teknikutveckling och en utbyggnad av produktionskapaciteten i världen. I takt med att priset har sjunkit har marknaden vuxit med i snitt cirka 40 % sedan år 2000 och i slutet av 2011 fanns ungefär 64 GW solcellskapacitet installerat i världen, av vilket 98 % utgjordes av system uppkopplade på olika nationella elnät[1].

Förhållanden i Sverige[redigera | redigera wikitext]

Pvgis solar horiz SE.png
Photovoltaics cell production.svg

I Sverige är solcellsmarknaden på försiktig frammarsch. Totalt installerades det 4,3 MW solcellskapacitet i Sverige under 2011, vilket var en ökning från 2010 då 2,7 MW installerades. Sammanlagt fanns det vid slutet av 2011 ungefär 15,75 MW installerat i Sverige vilket är en produktionseffekt som bidrar med ungefär 15 GWh el per år. Den växande marknaden var en följd av att priset i Sverige för både moduler och kompletta nyckelfärdiga system mer än halverades under 2010 och 2011. I slutet av 2011 låg priset för en enskild modul omkring 19 kr/W (exklusiv moms) och ett typiskt färdiginstallerat system för ett villatak kostade runt 32 kr/W.[2]. Under 2012 installerades 8,3 MW och 2013 installerades 19 MW i Sverige, vilket ger en total installerad toppeffekt på 43,1 MW i Sverige vid slutet av 2013[3].

Solcellen har många användningsområden och nyttjas exempelvis även för att ladda smarta mobiltelefoner, surfplattor och bärbara datorer.[4]

Installerad effekt i slutet av 2013 i de 10 störst solcellsmarknaderna[1].
No Land MW W / invånare
1 Tyskland 35 715 443,5
2 Kina 18 600 13,9
3 Italien 17 928 290,7
4 Japan 13 600 106,5
5 USA 12 022 38,3
6 Spanien 5 340 116,0
7 Frankrike 4 673 75,9
8 Storbritannien 3 375 54,2
9 Australien 3 250 143,4
10 Belgien 2 983 281,8
Sverige 43,1 4,4

Hur en solcell fungerar[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: Fotovoltaik

En solcell är en typ av fotodiod. Solcellen består av två skikt: P-skikt och N-skikt. Det vanligaste ämnet i solcellen är kisel som har fyra valenselektroner. N-skiktet är sedan dopat med ett ämne med fem valenselektroner, exempelvis fosfor, och P-skiktet är dopat med ett ämne med tre valenselektroner, exempelvis bor. Alltså fattas det elektroner i P-skiktet, medan det blir extra elektroner i N-skiktet. Elektronkoncentrationerna är alltså olika på ömse sidor om kontaktskiktet. Diffusion leder då till att elektroner i N-skiktet vandrar över till P-skiktet. Det N-dopade skiktet blir positivt laddat, och det P-dopade skiktet blir negativt laddat, med ett starkt elektriskt fält däremellan. I mörker finns här inga fria elektroner.

Men kommer det en foton från solljuset ger den ifrån sig sin energi till elektronen och om fotonen har tillräcklig energi kommer elektronen att exciteras. När elektronen hamnar i det elektriska fältet mellan skikten, sveps den till det positivt laddade N-skiktet, där den kan ledas ut i en yttre krets (elledning).

Solceller tappar i verkningsgrad när temperaturen stiger. Det har visat sig att det är förhållandevis enkelt att använda passiv kylning och därmed minska förlusterna när temperaturen stiger[5]

Bidrag till solceller[redigera | redigera wikitext]

Intresset för det tidigare investeringsstödet för solceller i offentliga lokaler under åren 2005 – 2008 var gott. Från 1 juli 2009 trädde förordningen (2009:689) om statligt stöd för solceller i kraft. För perioden 2013 - 2016 har regeringen avsatt 210 miljoner SEK för att bidra till en snabbare omställning av energisystemt[6]. Dock är merparten av denna summa redan använd och endast 59 MSEK fanns kvar i slutet av januari 2014 samtidigt som det då fanns en kö på omkring 3000 ansökningar som tillsammans skulle motsvara bidrag på över 200 MSEK.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]

Driftuppföljning av svenska solcellsanläggningarElforsk.

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b] IEA-PVPS - TRENDS IN PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS, Survey report of selected IEA countries between 1992 and 2011
  2. ^ IEA-PVPS - National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2011
  3. ^ Energimyndigheten. ”Fortsatt starkt intresse för solceller”. Energimyndigheten. http://www.energimyndigheten.se/Press/Pressmeddelanden/Fortsatt-starkt-intresse-for-solceller-gav-solcellseffekt-pa-431-MW-under-2013/. Läst 12 mars 2014. 
  4. ^ Solcellsladdaren.se - Ladda mobil och iPhone 2013
  5. ^ Coola solceller ger mer”. NyTeknik. 13 november 2007. http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/solenergi/article258968.ece. 
  6. ^ Energimyndigheten. ”Stöd till solceller”. Energimyndigheten. https://www.energimyndigheten.se/Hushall/Aktuella-bidrag-och-stod-du-kan-soka/Stod-till-solceller/. Läst 12 mars 2014.