Hvordan fungerer solceller?

Sist oppdatert: 30. Aug, 2022

    Stadig flere velger å legge solceller på taket for å produsere strøm selv, enten det er egen bolig eller fritidsbolig – men hvordan fungerer solceller, sånn egentlig? Her får du svar på hyppig stilte spørsmål om hvordan solcelleanlegg virker.

    Hva er en solcelle?

    Solceller er halvlederdioder som er svært lysfølsomme. Halvlederdiodene kan omgjøre sollys til energi som kan forsyne alt fra romfartøy til boligen din med strøm. Det kreves imidlertid en rekke tiltak for at du skal kunne generere strøm av dem. Vi må derfor forklare litt om hvordan en solcelle er bygd opp for å forstå hvordan solceller fungerer.

    Solcellene består av elementet silisium. Det finnes fire elektroner i skallet på hvert silisiumatom. Atomene i nærheten av hverandre deler på disse elektronene, slik at de kan få åtte elektroner i skallet sitt. Denne delingen danner et såkalt krystallgitter.

    Hva mener man med å dope solceller?

    Man tilsetter andre stoffer til solcellene for at krystallgitteret skal kunne lede strøm på en tilfredsstillende måte. Prosessen kaller man for doping, hvor silisium tilsettes fosfor og bor. Hver solcelle består av to lag med dopet silisium, hvor elektronene beveger seg fritt.

    Bor forårsaker såkalt p-doping (positiv doping). Lag som tilsettes bor får en mangel på elektroner. Det andre laget tilsettes fosfor, noe som kalles n-doping (negativ doping). Dette laget får for mange elektroner, noe som setter i gang en prosess hvor elektronene beveger seg mellom lagene.

    Elektroner vil nemlig alltid flytte seg til ledige plasser. Elektronene flytter på seg for å finne “riktig” balanse med nok elektroner i hvert lag. Etterhvert dannes det et isolerende lag som holder elektronene på plass. Når solcellen er balansert, begynner den å fange opp energi fra solen – det vil si lysfotoner som ødelegger den beskyttende barrieren og frigjør elektroner.

    Når barrieren blir brutt, begynner elektronene igjen å flytte seg. Hver frigjorte elektron skaper en ledig elektronplass. Spenningsforskjellen mellom lagene sørger for at elektronene alltid beveger seg i en gitt retning gjennom en tilsuttet krets.  Når elektronene beveger seg gjennom kretsen, omgjøres solenergien til elektrisitet.

    Hvordan fungerer solcellepanel?

    Solcellepanel består av flere solceller som settes sammen, slik at de ser ut som et panel – derav navnet solcellepanel. Panelene festes til taket ved hjelp av festemateriell. Strømmen fra panelene blir omgjort fra likespenning til vekselstrøm ved hjelp av en inverter. Invertere har kortere levetid enn solcellepanelene, og de må trolig byttes en gang eller to i løpet av anleggets levetid.

    Deretter bruker man strømkabler for å koble sammen panelene. Strømkablene frakter også solkraft fra panelene til boligen din, slik at den kommer frem til stikkontaktene. Anlegget består også av en elektrisk tilkobling til sikringsboksen din. Tilkoblingen er helt nødvendig for å ha kontroll over hva du bruker av egenprodusert strøm og hvor mye du kjøper av strømselskapet ditt.

    Hvordan fungerer solcelletakstein?

    Solcelletakstein fungerer på samme måte som solcellepanel, bare at solcellene plasseres i selve taksteinen. Med andre ord, dette er takstein med integrerte solceller. Du kan derfor ikke plassere dem på eksisterende tak – hele taket må byttes. Det gjør imidlertid ikke noe om du uansett burde bytte tak.

    Solcelletakstein produserer generelt mindre strøm enn solcellepanel. Du kan imidlertid skaffe deg høytytende takstein som kan yte like bra som standard solcellepanel. Høytytende panel er imidlertid det mest effektive valget for deg som er opptatt av å produsere mest mulig strøm.

    Takstein med solceller koster ofte mer enn solcellepanel, men de er likevel et bra valg for deg som ikke vil ha panel på taket. De ser ut akkurat som vanlig takstein, noe som gjør dem til et godt estetisk valg. Dersom taket er i såpass dårlig stand at du må bytte det før du tar på panel, så kan solcelletakstein faktisk bli det rimeligste alternativet likevel.

    Hvordan fungerer solceller i Norge?

    Mange tror at solceller ikke har særlig effekt her i Norge, men det er ikke helt riktig. Faktisk så viser det seg at en kombinasjon av lyse netter og et kaldt klima er gunstig for å produsere solkraft. Lokale forhold spiller også inn. Generelt sett, så ligger forholdene godt til rette for solceller på taket i Norge – særlig på Sør- og Østlandet.

    Oslo har til og med bedre solinnstråling enn det energibyen Berlin har – noe som betyr at en bolig i Oslo vil kunne produsere mer strøm enn en bolig i Berlin.

    Det er mulig å sjekke solinnstråling ved å bruke gratis verktøy på nett eller kontakte en værstasjon. Andre forhold vil også påvirke hvor mye strøm du kan produsere, for eksempel størrelsen på solcelleanlegget, hvor store takflater du har, piper, karnapper og skyggeforhold på eiendommen. 

    Du kan kontakte en forhandler for å få hjelp med å beregne hvor mye strøm nettopp du kan produsere. De vil også kunne anbefale hvor god ytelse du bør ha på solcelleanlegget ditt. Virkningsgrad og effekt fra solcellene forbedret seg betydelig de siste årene, og du har mange alternativer å velge blant.

    Hvordan virker solceller på hytta eller fritidsboligen?

    Solceller på hytter og fritidsboliger fungerer litt annerledes, rett og slett fordi du også bruker et batteri for å lagre strømmen. Selve solcellene produserer strøm på samme måte, men nå føres kraften inn i batteriet. Hytta får strøm fra batteriet mens du er der, samtidig som batteriet lader seg opp med strøm mens du er vekke.

    Det finnes flere alternativer for batteri, avhengig av hvor stor ytelse og kapasitet du trenger. Blybatteri veier mye og er ganske store, men de gir god effekt og er ganske billige. Litiumbatteri er mindre, har lengre levetid og gir bedre effekt, men de koster også mer. Litiumbatteri fungerer heller ikke så bra som blybatteri når det er minusgrader.

    Du bør derfor tenke over lokale forhold, budsjett og strømforbruk før du kjøper solcelleanlegg til hytta. Hvis du er på hytta nesten hver helg, lader elbilen din og bruker masse duppeditter samtidig, vil du trolig trenge ekstra kraft utover solcelleanlegget ditt. Sjekk hvor mye strøm du bruker per døgn for å få et pekepinn på hva du trenger.

    Dersom hytta ikke er tilkoblet strømnettet, kan du i enkelte tilfeller klare deg med kun solcelleanlegg. For eksempel, batteriet vil ha bedre tid til å lade opp hvis du ikke er der så ofte. I så fall vil du trolig ha nok strøm til et lite kjøleskap, noen lamper og til å lade opp mobilen din. 

    Vurder gjerne å supplere med gassdreven oppvarming for å spare på strømmen. Mange bruker aggregat, vindmølle eller solventilator, i tillegg til å montere solceller på hyttetaket. Det er også mulig å kjøpe flere batteri og ekstra solcellepanel til hytta.

    Virker solcellepanel selv om jeg monterer dem andre steder enn på taket?

    Det er vanlig å forbinde solceller med noe du monterer på taket, men det er fullt mulig å plassere panelene andre steder og få god effekt. For eksempel, du kan montere solcellepanel på garasjetaket eller på boden. Det er også mulig å montere solcellepanel på veggen eller bygge stativ på bakken som du kler med paneler.

    Solcellene vil fungere på samme måte. Solcellene i panelene produserer energi som føres vekk med strømkabler og inn i stikkontaktene dine. Ytelsen på solcellepanelene avhenger av hvor stort anlegg du har. Garasjetak er stort sett mindre enn andre tak, noe som betyr at du ikke produserer like mye solkraft.

    Hvordan fungerer solceller på bobiler og i båter?

    Dersom du vil produsere egen strøm i bobilen eller campingvogna, så kan du skru solcellepanel fast i spoilerne. Alternativt kan du oppbevare dem i en koffert, slik at du kan plassere dem mot veggen på bobilen når du har kommet frem til campingplassen. Du trenger bilbatteri, laderegulator og selvsagt panelene for å få solceller til å fungere.

    Panelene fanger opp og produserer strøm før laderegulatoren tilpasser spenningen. Strømmen lagres i bilbatteriet, klar til bruk ved behov. Du lager dermed ikke strøm som du kan bruke med én gang. Mange velger å lade batteri på dagtid, og så bruker de strømmen om kvelden når solen går ned. 

    Et mellomstort system er nok til å dekke store deler av strømforbruket ditt mens du er på camping. Dersom du kun vil ha litt “nødstrøm” og avlastning, så holder det å kjøpe et lite system. Større system er hovedsakelig beregnet til hytter, hvor du trenger store batterier for å lagre strømmen. Disse pleier ikke å være særlig praktiske for bobiler og campingvogner.

    Det kan være litt mer utfordrende å plassere solceller på båt, men med litt planlegging så kan du lade opp båten når solen skinner. Mange anser fordekk, langs rekka og på eget stillas som gode løsninger for fleksible, bøyelige solcellepanel. Det finnes også solcellepanel som du kan plugge i sigaretteren til båten.

    Hvordan fungerer solcellepanel når det er overskyet og regn?

    Solcelleanlegget ditt fungerer selv om det regner eller det er overskyet. Du trenger nemlig bare dagslys for å produsere strøm. Sintef foretok en forskningsundersøkelse for å sjekke hvor godt solcellepanel fungerer i nordisk klima med utfordringer som snø, regn, is og kulde. 

    De oppdaget blant annet at kulde er bra for solcellepanel fordi driftstemperaturen holdes lav, samtidig som spenningen øker når det er kaldt. Dette medfører mindre slitasje og varmetap. Kalde dager med sol viste seg å være spesielt gunstig for å produsere egen strøm med solcellepanel.

    Regn ga også gode måleresultater – solcellepanelene produserte strøm selv ved store mengder nedbør. Solstrålene trenger nemlig gjennom både regn og skyer. Det som imidlertid setter en stopper for produksjonen er lag med snø og hvit is på selve panelene. Det gjør ikke noe om det er snø på bakken, men snøen på panelene bør du fjerne. 

    Pass bare på at du ikke skraper vekk is fra panelene og ødelegger solcellen – smelt den heller med lunkent vann.