Hur solpaneler fungerar

Från drygt 150 miljoner kilometers avstånd kommer praktiskt taget oändligt med gratis elektricitet. De flesta finländares första kontakt med solenergi återfinns i det övre hörnet av en miniräknare. Den mörka filmbelagda cellen gör underverk: det gör det möjligt för enheten att räkna ihop, dra av, multiplicera och dividera utan batterier. För många är nästa kontakt med solpaneler, som nu blir alltmer populära av miljömässiga och ekonomiska skäl. Men hur omvandlas solens strålningsenergi till elektricitet?

Aurinkopaneeleita katolla

Solpaneler använder kiselceller för att omvandla solstrålning till elenergi

En solpanel består vanligen av kiselceller. Deras verkningsgrad är cirka 10–20 %. Siffran anger hur mycket av solens strålning som cellen omvandlar till elenergi. Kiselceller tillverkas av monokristallint eller polykristallint kisel.

Kisel är en halvledare, vilket innebär att den tillåter elektricitet att passera genom den. Det här är avgörande: energin i fotoner från solens strålning sliter av elektronerna från kiselcellerna och bildar elektron-hål-par. I cellens inre elektriska fält överförs elektroner till den negativa elektroden och hål till den positiva elektroden. Belastningen är ansluten mellan elektroderna med hjälp av ledare. Detta skapar en strömkrets genom vilken elektroner passerar och därmed en elektrisk ström.

En solpanel består av flera celler som är kopplade i serie. Detta görs för att få önskad uteffekt från panelen. 

Panelens effektivitet påverkas av solstrålarnas intensitet, dvs. effekten i förhållande till ytan, panelens riktning, vinkel och temperatur. För optimal effekt bör panelerna installeras mot söder i en vinkel på 42 grader. Skuggor av alla slag – från träd och byggnader – försvårar produktionen av solel. Finlands ibland svala somrar lämpar sig väl för paneler, eftersom en sval panel producerar bättre än en varm panel. Detta beror på egenskaperna hos halvledaren. 

Invertern omvandlar solelen till en användbar form

Förutom panelerna behövs också en inverter för att omvandla den likspänning som produceras av solpanelerna till växelspänning för användning i fastigheten. 

Tekniskt sett är en inverter dvs. en växelriktare en av komponenterna i ett solelssystem, tillsammans med panelerna och monteringsfästena. Alla tre ingår i paketet och installeras alltid tillsammans. 

Invertern ansvarar för att skydda nätet. Eftersom panelerna i sig själva inte producerar el som kan utnyttjas och är redo att användas, tar invertern hand om omvandlingen av elen till en användbar form. 

Till skillnad från panelerna gillar invertern inte att bada i solljus. I de flesta fall placeras invertrarna inomhus eller åtminstone under ett tak. Skydd mot direkt solljus eller regn är därför det bästa sättet att förhindra att invertern går sönder i förtid. 

Den genomsnittliga livslängden för en inverter är 8–15 år, eftersom kraftelektroniken i den når slutet av sin livslängd när den åldras. Om ett solpanelsystem har en livslängd på 25 år är det troligt att invertrarna behöver bytas ut en gång. Utbytet beaktas vanligtvis i återbetalningstiden för solpaneler. 

Trots den komplexa processen är det praktiskt taget enkelt att producera el från solel.

Vanliga frågor

Vad kan man använda solel till?

Den solel du producerar styrs automatiskt till eget bruk. Beroende på hur ditt hem är utrustat kan du använda solel till uppvärmning av bruksvatten och rum, nedkylning, kylskåp och belysning. I framtiden kommer du även att kunna ladda elbilar med din solel. Den solel som blir över matas automatiskt till Carunas distributionsnät, och du kan sälja den vidare till din elförsäljare. 

Vilken väderriktning för taket är bäst för solel?

Syd är alltid den ljusaste och bästa, sydväst och sydost är goda efterföljare. Om taket vetter mot norr är det sällan meningsfullt att installera paneler överhuvudtaget. Om huset ligger i öst-västlig riktning kan panelerna monteras på båda sidor, eller så kan inriktningen väljas beroende på om elbehovet är mer koncentrerat på morgonen eller eftermiddagen. 

Finns det tillräckligt med ljus i Finland för att det ska vara värt att producera solel här?

Ja. Att producera solel i Finland är mycket mer lönsamt än man kanske tror. 

Den totala strålningsnivån i Carunas område är ungefär densamma som i norra Tyskland. Den är bara inte lika jämnt fördelad, utan koncentreras mer till sommarmånaderna. Även om den ljusa årstiden här i norr är lite kortare, kompenserar våra långa sommardagar och svalare förhållanden detta avsevärt. 

Du kan se lönsamheten i kalkylen för återbetalning av investeringen som tillhandahålls av kartläggaren eller leverantören tillsammans med erbjudandet. 

Kan solcellerna producera el om det blir strömavbrott?

Med tanke på elsäkerheten kopplas solkraftverket (utan laddare) automatiskt bort vid strömavbrott och på igen så fort det är över. Som tur brukar strömavbrott för det mesta infalla under regn, blåst och mörker då solen inte lyser och solcellerna inte är till nytta.