Guide: Allt om verkningsgrad för solceller
Verkningsgrad är ett begrepp som används för att mäta effektiviteten hos solceller. Solcellernas verkningsgrad och wattal är viktiga faktorer att ta hänsyn till när du investerar i ett solcellssystem. Värdena talar om hur bra solcellerna är på att producera ström.
I den här artikeln berättar vi mer om vad verkningsgrad är och vilken verkningsgrad solceller har. Vi går dessutom igenom vilka solceller som har högst verkningsgrad.
Vi sammanfattar det viktigaste
Verkningsgraden visar hur produktivt solceller omvandlar solenergi till elektricitet, mätt i procent. Ju högre verkningsgrad desto mer effektiv elproduktion.
Solceller har generellt en kapacitet på 170-210 watt per m² och för varje installerad watt kan du förvänta dig att generera 0,8-1,1 kWh per år.
Högre temperaturer minskar solcellernas prestanda. Varje grad över 25°C minskar kapaciteten med 0,3-0,4 %.
För optimal elproduktion bör solceller monteras i söderläge med en lutning på 15-45 grader.
Vad är verkningsgrad för solceller?
Verkningsgrad handlar om hur bra solceller är på att göra om solens ljus till elektricitet och mäts i procent.
Om en solpanel har till exempel 20 % verkningsgrad betyder det att den kan ta tillvara 20 % av solens energi som träffar panelen – resten går förlorad som värme eller reflektion.
Ju högre verkningsgrad en solcell har, desto mer el kan den producera från samma mängd solljus. Det betyder att du kan få ut mer energi från dina solpaneler, vilket är bra både för miljön och plånboken.
Verkningsgraden påverkas bland annat av vilken typ av solcell det är, hur den är tillverkad och kvaliteten på materialen.
Vad är skillnaden mellan effekt och verkningsgrad?
När vi pratar om solceller kommer du ofta höra begreppen effekt och verkningsgrad. De hänger ihop och betyder olika saker:
Effekt handlar om hur mycket el solcellen producerar just nu, och mäts i watt (W). Ju högre effekt, desto mer el får du ut.
Verkningsgrad visar hur bra solcellen är på att omvandla solens ljus till el. Den anges i procent (%).
Så hänger det ihop:
Tänk dig att solen lyser lika starkt på två olika solpaneler:
Panel A har en hög verkningsgrad – den tar bättre tillvara på solenergin och ger mer el (högre effekt).
Panel B har lägre verkningsgrad – den omvandlar mindre av solenergin till el och ger alltså lägre effekt.
Vilken verkningsgrad har solceller?
Den högsta verkningsgraden för solceller ligger mellan 19-23%. De flesta solceller för privat bruk har en verkningsgrad under 21%.
Det är viktigt att komma ihåg att verkningsgraden för solceller inte är densamma som för solpaneler. En solpanel består av flera mindre solceller som är seriekopplade, vilket resulterar i “döda ytor” som inte genererar el. Det kan till exempel vara ramen eller ytan mellan solcellerna. Av den anledningen är verkningsgraden för solpaneler något lägre än för individuella solceller.
Hur påverkar verkningsgraden solcellernas elproduktion?
Verkningsgraden spelar en viktig roll i hur bra solceller är på att omvandla solljus till elektricitet. Ju högre verkningsgrad, desto mer el får du ut från samma mängd solljus.
Även storleken på solpanelen påverkar hur mycket el den kan producera. En vanlig solpanel kan ge mellan 330 och 430 watt under en timmes solsken – alltså 0,33 till 0,43 kilowattimmar (kWh), om förhållandena är bra.
Det är viktigt att förstå att större paneler inte alltid betyder högre verkningsgrad. En stor panel kan producera mycket el på grund av den stora ytan – kom bara ihåg att om verkningsgraden är låg använder den solens energi mindre effektivt.
När du väljer solceller bör du alltså titta både på hur effektiv panelen är (verkningsgrad) och hur mycket el den totalt kan producera (effekt och storlek).
Vad har solceller för kapacitet per kvm (m²)?
Generellt har solceller en kapacitet på 170 till 210 watt per m². För varje installerad watt kan du förvänta dig att generera cirka 0,8 till 1,1 kWh per år.
Effekten per kvadratmeter för solpaneler är direkt relaterad till verkningsgraden. För att omvandla verkningsgraden till antalet watt per m² multiplicerar du summan med 10. Till exempel motsvarar en verkningsgrad på 20% 200 watt per m².
För dig som vill maximera din elproduktion, är det viktigt att välja solceller med hög verkningsgrad för att få ut mer energi på mindre yta.
Utveckling av verkningsgrad och kapacitet för solceller
Elproduktionen och verkningsgraden för solceller förbättras ständigt. Under de senaste 20 åren har utvecklingen av verkningsgraden nästan fördubblats. År 2000 låg verkningsgraden för solceller på villor på cirka 11%, och år 2012 hade den ökat till cirka 15%. Som vi nämner ovan ligger genomsnittet idag på närmare 20%.
Förutom den ökade verkningsgraden, har solceller även blivit mer effektiva. För bara några år sedan var 250 till 300 watt-paneler vanligast. Dagens standard, som vi nämner ovan, ligger på 350 till 400 watt. Den största faktorn bakom ökningen är användningen av större solpaneler, och inte en förbättrad verkningsgrad.
Vilka solceller har högst verkningsgrad?
Utvecklingen av solceller och deras verkningsgrad ser minst sagt ljus ut. I labbmiljö har verkningsgraden för solceller mätts upp till 24,9%. Självklart påverkas verkningsgraden för solceller på hustak av väder, vind och skugga. Nedan listar vi solcellerna som har högst verkningsgrad på hustak.
1. 1KOMMA5°s egna solpaneler
1KOMMA5°s solpaneler har en verkningsgrad på 21,5%. Dessutom erbjuder de en ledande garanti på 25 år, samt 30 års prestandagaranti. Det här säkerställer avkastning och lönsamhet för kundernas anläggningar. Sammantaget står 1KOMMA5°s solcellsmodul för maximal kvalitet. TOPCon-teknologi utlovar högsta kapacitet och panelen är av N-typ Poly-Si från Tyskland. Här finns ett tydligt engagemang i höga samhälls- och kvalitetsstandarder som följer med genom hela leveranskedjan.
2. Verkningsgraden på Denim-solpaneler
Solpanelen från Denim har en verkningsgrad på så mycket som 22%, samt en imponerande produkt- och effektgaranti på upp till 30 år. Panelen är riktigt snygg med en kompakt design. Den har även 1,6 mm glas på både fram- och baksidan. Solpanelen är på så sätt bättre skyddad mot fukt och mekanisk belastning. Med en Denim-solpanel garanteras du alltid en bra avkastning tack vare den långa produktgaranti på upp till 30 år. Efter 30 år utlovas en kapacitet på 87,4%.
3. Verkningsgraden på JinKo-solpaneler
JinKo-panelerna har en verkningsgrad på 21,25%. Dessutom erbjuder de utmärkt ljusinsamling för prestanda och tillförlitlighet. De har en bra anti-PID prestandagaranti via en optimerad produktionsprocess och materialkontroll. Modulen av N-typ med Hot 2.0-teknik har bättre tillförlitlighet och lägre LID/LETID. Sist men inte minst har panelen en vindlast på 2 400 Pascal och en snölast på 5 400 Pascal.
4. Verkningsgraden på DMEGC-solpaneler
Solpanelerna från DMEGC har en verkningsgrad på upp till 20,91%. Tack vare integrerade produktionslinjer erbjuds panelerna dessutom till ett utmärkt pris, i kombination med riktigt bra kvalitet. De har även mycket bra prestandaförmåga vid diffust ljus och molnighet. Solpanelerna är tillverkade enligt internationella godkända kvalitetsstandarder och miljökrav.
Varför fungerar solceller olika bra?
Det finns olika typer av solceller och de har olika verkningsgrad. Skillnaderna beror på vilket material som används och hur solcellerna tillverkas.
Monokristallina solceller är de mest effektiva, med upp till 25 % verkningsgrad. De är gjorda av ett rent och jämnt kristallmaterial (kisel) som gör att de tar tillvara solens energi på ett effektivt sätt.
Polykristallina solceller har en verkningsgrad på upp till 23 %. De är billigare att tillverka jämfört med monokristallina solceller och deras kristaller är inte lika "rena”. Därför är de mindre effektiva.
Tunnfilmssolceller har lägst verkningsgrad, upp till 22 %. De är tunna och flexibla och materialet släpper igenom mer ljus och leder ström sämre, vilket gör dem mindre effektiva.
Det finns även solceller som kallas för koncentrerade solceller (CPV). De är väldigt avancerade och kan nå upp till 45 % verkningsgrad. De används mest i stora solkraftverk och inte för privat bruk.
Om du funderar på att skaffa solceller är det smart att jämföra olika alternativ – både vad gäller pris och hur mycket el du får för pengarna. Idag går det att hitta solceller som både är prisvärda och effektiva.
Hur påverkar temperaturen verkningsgrad och effekt för solceller?
Solceller på hustak är byggda för att tåla både regn, snö, kyla och värme. Precis som annan elektronik fungerar de bättre när de är svala. Tänk själv på din mobiltelefon – hur fungerar den när det är riktigt varmt ute?
När solceller blir varma minskar deras förmåga att producera el. Det beror på att elproduktionen sjunker lite för varje grad som solcellen blir varmare än 25 °C, vilket är den temperatur som används vid tester (kallad STC – Standard Test Conditions).
Vanligtvis minskar elproduktionen med 0,3 till 0,4 % för varje extra grad över 25 °C. Det kallas för temperaturkoefficient.
Låt oss ta ett exempel: Vi har en solpanel med en effekt på 400 watt och en verkningsgrad på 20 %, och temperaturkoefficienten är -0,35 % per grad över STC. Utomhustemperaturen är 25 grader celsius och solpanelen är 50 grader varm.
Den totala effektförlusten: (50-25)x -0,35 % / °C = -8,75 %.
Det här innebär att solpanelens effekt och verkningsgrad minskar med 8,75 %, vilket reducerar effekten från 400 till 365 watt. På samma sätt som solceller förlorar effektivitet vid höga temperaturer, ökar deras verkningsgrad vanligtvis vid lägre temperaturer.
Solcellernas lutning och riktning påverkar deras verkningsgrad
Även om solceller generellt fungerar bra på de flesta hustak, oavsett temperatur och väder, är deras prestanda beroende av flera faktorer. För att optimera solcellernas verkningsgrad är det fördelaktigt att:
Montera dem i söderläge.
Ha en lutning på mellan 15 och 45 grader.
Se till att de inte är täckta av snö, smuts eller skugga.
Solceller som är monterade åt öst producerar mer elektricitet på morgonen, medan solceller monterade åt väst genererar mer under eftermiddagen. Då är elförbrukningen vanligtvis högre, vilket leder till en ökad användning av solel vilket delvis kompenserar för den något lägre produktionen.
Räkna ut solcellers effekt med hjälp av verkningsgrad
Det är givetvis viktigt att verkningsgraden och kapaciteten på dina solceller är bra, eftersom det styr hur mycket el solcellerna kan producera. Du kan med hjälp av en enkel formel räkna ut hur mycket el just dina solceller kan producera:
Effekt = Yta av solceller × Solenergivärde × Verkningsgrad
Effekten är hur mycket el solcellerna kan producera, mätt i watt (W).
Yta av solceller är hur mycket plats solcellerna tar upp, mätt i kvadratmeter (m2).
Solenergivärde är hur mycket solenergi som träffar solcellerna per kvadratmeter, mätt i kilowatt (kW).
Verkningsgrad är hur resultatgivande solcellerna är, uttryckt som procentandel (%).
Med en yta på 10 m², ett solenergivärde på 5 kW/m² och en verkningsgrad på 20% har dina solceller en kapacitet på 10 kW.
1KOMMA5° finns här för dig
När du står inför beslutet att installera solceller är det avgörande att du får rätt hjälp och expertråd. Med över 10 års expertis och erfarenhet inom solceller kan vi på 1KOMMA5° svara på alla dina frågor om solceller och deras verkningsgrad.
Välkommen att kontakta oss för mer information om våra solcellsanläggningar redan idag.
Vanliga frågor och svar om verkningsgrad för solceller
Höga temperaturer påverkar solcellernas effekt. För solceller är temperaturer över 25 grader inte optimala. Om temperaturen överstiger värdet minskar verkningsgraden och solcellerna genererar mindre elektricitet.
Solceller är fullt fungerande även under vintertid. I vissa fall kan snön faktiskt bidra till att förbättra solcellernas verkningsgrad under vintern genom att reflektera ljuset och därigenom öka solcellernas prestanda. Dessutom trivs solceller i kyligare förhållanden eftersom de elektriska komponenterna i solcellspaneler fungerar bättre vid lägre temperaturer. Det kan fortfarande vara lönsamt med solceller under vintertid, även om soltimmarna är färre. Utan tillräckligt med sol kan solcellerna inte generera el, vilket resulterar i att deras energiproduktion minskar. Dessutom påverkar andra vinterförhållanden anläggningen – som att solcellerna täcks med snö.
Solcellers verkningsgrad minskar något över tid på grund av faktorer som åldrande, temperatur och väderpåverkan. Det är vanligt att solcellers prestanda försämras med ungefär 0,5 % per år.
Soltak, eller integrerade solcellstak, har en verkningsgrad på ca 14-17%. Verkningsgraden för solcellstak ligger något under genomsnittet för vanliga solpaneler.
Anledningen till den lägre verkningsgraden är främst att ett tak med solcellstakpannor har större mellanrum mellan de aktiva solcellerna och därmed mer “död yta” som inte producerar el.
Ja, det finns en teoretisk maxgräns för solcellers verkningsgrad, kallad Shockley-Queisser-gränsen. Den är cirka 33,7 % för enkla solceller under standardförhållanden.