Hur fungerar solceller?

Hur kan solens strålar omvandlas till elektricitet och värme med hjälp av solceller och solfångare? Vi förklarar solcellernas funktion och användningsområden och går steg för steg igenom hela processen. Fortsätt läsa för allt du behöver veta om hur solceller fungerar.
Författare
1KOMMA5° Sverige
Uppdaterad den
tid
2 min

Hur fungerar solcellernas fysik?

Solceller kan generera elektricitet direkt från solljuset utan behov av en roterande generator. De utgörs av ett tunt lager halvledarmaterial, vanligtvis kisel, som tillåter dem att absorbera solenergi och omvandla den till elektricitet. När solen träffar solcellen skapas en elektrisk spänning mellan dess framsida och baksida. Genom att koppla samman de båda sidorna med en elkabel skapas en elektrisk ström i samband med att elektronerna börjar röra sig från ena sidan till den andra. 

Hustak med installerade solceller

Genom att seriekoppla flera solceller ökar spänningen, medan parallellkoppling ökar strömstyrkan. Vanligtvis kombineras flera solceller för att bilda en solpanel. Solpanelerna kan sedan installeras på villatak, vilket minskar behovet av markyta och minimerar störningar för djur, natur och människor. Att placera solpanelerna på villataket är extra fördelaktigt eftersom elen produceras nära den plats där den används. 

Steg-för-steg

Hur fungerar solceller steg för steg?

När solcellerna utsätts för solljus, genereras en elektrisk spänning och det produceras en ström i form av likström.

Växelriktaren konverterar likströmmen till växelström.

  1. Den omvandlade växelströmmen leds vidare till hushållets elcentral.

  2. Elströmmen förs från elcentralen till hushållets eluttag och kan sedan användas i hushållet.

  3. Om du har ett batteri säkerställer växelriktaren att batteriet laddas under soliga perioder och töms under natten, vilket möjliggör användning av din egenproducerade, fossilfria solel även under natten.

  4. Med en smartmätare kan du övervaka din elförbrukning och elförsäljning, vilket ger dig insikt i hur mycket el du säljer och köper.

  5. Överskottsel som inte används av hushållet matas automatiskt ut på elnätet genom elmätaren. Genom att teckna ett elavtal för mikroproduktion kan du erhålla ersättning för den överskottsel du genererar.

  6. Husets elmätare registrerar både inköp och försäljning av el. För att få översikt över din elförbrukning och elförsäljning direkt i din mobil, kan du uppgradera till en smartmätare.

  7. Växelriktaren är ansluten till internet för att du ska kunna övervaka din elproduktion via en mobilapp. Om du har ett batteri eller har uppgraderat till en smartmätare, kan du även se din elförsäljning och elförbrukning i samma app.

Illustration av hur solceller genererar el som lagras i batteri
Så fungerar solceller

Från sol till el i ditt hem: Processen

Optimera din solcellsanläggning med Heartbeat

Den som installerar solceller från 1KOMMA5° får tillgång till vår plattform Heartbeat, som framtidssäkrar ditt energisystem. Vår vision är el för 0 kr /kWH. Med Heartbeats unika egenskaper och anslutning till olika energiprodukter i hemmet - såsom solceller, villabatteri, laddbox, värmepump och elbil - möjliggörs bland annat att husets energisystem kan bistå elnätet vid behov och efterfrågan. Med det sagt kan vi ta ytterligare ett steg mot att uppnå en kostnad på 0 kr per kWh, vilket innebär att du gör både en kostnads- och miljöbesparing varje timme, dygnet runt, året om.

Heartbeat optimerar din energianvändning baserat på solproduktionen, fastighetens förbrukning och aktuella elpriser. Detta garanterar att du betalar det lägsta möjliga elpriset, säljer när priset är som högst och sparar pengar året runt.

Du kanske också undrar

Vad är solenergi?

Solenergi är den energi som finns i solens strålar. Allt liv på jorden är helt beroende av solenergi. Utan solens ljus och värme skulle vår planet vara mörk och kall.

Vad är solel?

Solel är den elektricitet som genereras genom användning av solceller för personlig produktion.

Vad är solkraft?

Solkraft är elektricitet som produceras i solkraftverk och som konsumenter köper genom sina elavtal.

Solcell med batteri
Batteriets funktion

Med hjälp av ett batteri optimerar du förbrukningen av solel

Solceller med batteri

Hur fungerar solceller med batteri?

Så hur fungerar solcellerna när de är kopplade till ett batteri? Ett solcellsbatteri laddas när dina solceller genererar mer solel än vad som används i hushållet. Överskottselen lagras i batteriet istället för att säljas till elnätet. Under kvällen används den lagrade elen från batteriet för att förse huset med el när solcellerna inte producerar tillräckligt med el. Här kan du läsa mer om villabatterierna från 1KOMMA5°.  Läs även vår artikel om pris för solcellsbatteri. 

Solcellsbatterier har flera användningsområden i hemmet:

  • Att lagra överskottselen från dagen för användning på kvällen.

  • Att minska effekttoppar för att förhindra att säkringen löser ut.

  • Att ladda upp med billigare el från elnätet under natten.

  • Att agera som en buffert vid eventuella strömavbrott.

Graf över lagring av solel med hjälp av batteri
Så optimerar du din elproduktion med batteri

Graf över lagring av solel med hjälp av batteri

Vinter

Hur fungerar solceller på vintern?

Under vintern finns det flera faktorer som kan påverka solcellernas prestanda och hur de fungerar:

Temperatur: Solcellers effektivitet tenderar att minska när temperaturen stiger. Under vintern kan de fungera något bättre tack vare att temperaturen är lägre. När solcellerna hålls svala reduceras risken för att de ska tappa sin effekt. Däremot kan extrem kyla också minska effektiviteten. 

Ljusintensitet: Under vintern kan ljusets intensitet vara lägre eftersom dagarna är kortare och molnigheten ökar. Det kan resultera i minskad produktion av elektricitet från solcellerna. 

Solens vinkel: Solens position på himlen påverkar mängden ljus som når solcellerna. Under vintern är solens bana lägre på himlen, vilket kan leda till minskad exponering och därmed minskad effektivitet. 

Snö och is: Under vintern kan snö och is ackumuleras på solcellernas ytor, vilket kan blockera solinstrålningen och minska solcellernas prestanda. Att hålla solcellerna rena och fria från snö och is är därför viktigt för att maximera deras effektivitet. 

Sammanfattningsvis kan solceller fortfarande generera elektricitet under vintern. Däremot kan deras effektivitet reduceras något på grund av ovan nämnda faktorer. Trots det fortsätter solceller vara en värdefull energikälla under vintermånaderna, och deras prestanda kan förbättras genom lämplig design och underhåll. 

Strömavbrott

Hur fungerar solceller vid strömavbrott?

En vanlig solcellsanläggning som är ansluten till elnätet fungerar inte under ett strömavbrott. Det beror på att växelriktaren i solcellsanläggningen automatiskt stängs av när det uppstår ett strömavbrott. Även om solcellerna fortsätter att absorbera solljus, genereras ingen elektricitet eftersom växelriktaren är avstängd.  

Växelriktaren i en solcellsanläggning stängs av under ett strömavbrott av säkerhetsskäl. Anledningen är att de som arbetar med att reparera elnätet måste kunna vara säkra på att det är helt strömlöst. Dessutom kan okontrollerad strömutmatning på elnätet skada komponenter i nätet. 

Strömavbrott

Detta behövs för att solceller ska producera el vid strömavbrott

För att solceller ska fortsätta producera el även vid strömavbrott krävs följande kompletterande komponenter i en vanlig solcellsanläggning: 

Hybridväxelriktare: En växelriktare som är kompatibel med batterier för att möjliggöra lagring av överskottsel och användning under strömavbrott.

Frånskiljare: En brytare som isolerar solcellsanläggningen från elnätet vid strömavbrott för att förhindra risker och problem med nätets återkoppling.

Eget jordtag: Ett jordningssystem som säkerställer att anläggningen är ordentligt jordad även om PEN-ledaren är bruten, vilket är nödvändigt för säker drift och skydd mot elektriska störningar.

Energilagring: Vanligtvis i form av batterier, vilket möjliggör lagring av överskottsel från solcellerna för senare användning under strömavbrott eller när solen inte är tillgänglig för att producera el.

Dessa komponenter gör det möjligt för solcellsanläggningen att fungera som en oberoende elproducent även när det inte finns ström från elnätet. Det här ökar pålitligheten och användbarheten hos solenergisystemet.

Strömavbrott

Hur fungerar en optimerare för solceller?

En moduloptimerare, även känd som optimerare för solceller, är en apparat som består av elektroniska komponenter som vanligtvis kopplas till en eller två solpaneler. Syftet med en optimerare är att maximera produktionen av solel från de solpaneler den är ansluten till. 

En optimerare strävar efter att optimera den effekt (P) som en solpanel kan leverera genom att reglera både spänningen och strömmen för den solpanel den är kopplad till. För att bestämma den kombination av ström (I) och spänning (V) som ger maximal effekt, använder optimeraren solpanelens IV-kurva.

Effekten för solpaneler ges av formeln P = V I, vilket innebär att högre ström och spänning resulterar i högre effekt. Det finns dock gränser för hur mycket spänning och ström en solpanel kan hantera. Solpanelens IV-kurva visar vilka kombinationer av ström och spänning som är tillåtna för solpanelen. Optimerarens uppgift är att finna den punkt, även kallad arbetspunkt, på IV-kurvan där effekten, det vill säga V I, är maximal. Mer om optimerare kan du läsa här.

Vill du läsa mer?

0