Solceller

Hvor mye energi er det realistisk å forvente fra et solcelleanlegg?

Solcellen gir fra 6-7% og opp mot 14-15% prosent av innstrålt energi tilbake i form av elektrisk strøm. Et panel på 100Wp (Wp = spisseffekt) vil kunne gi ca 75kWt pr år om det har optimal vinkel i forhold til sola. Et anlegg på 2kWp (ca. 20 m2 mulikrystlline moduler) vil altså kunne yte ca.1500 kWt pr år. Dette kan natuligvis ikke dekke energibehovet til en familie om strøm er eneste enegikilde. Bruker man derimot elektrisiteten kun til lavenergi-belysning og elektroniske apparater er man godt på vei.

Silisium
Det er flere måter å lage en solcelle på, og cellens effektivitet er avhengig av produksjonsmetoden. De mest benyttede solcellene er laget av silisium. En bolt eller en slags pølse av silisum blir skåret i tynne skiver. Overflaten på skivene deles inn i mindre områder som kalles celler. Hver celle leverer en spenning på ca. 0,48V ved full effekt. Effekten hver skive produserer er avhengig av skivens areal. En silisium-skive (eng. wafer) på 85x85 mm vil generere i underkant av 1W ved full effekt mens en skive på 103,5x103,5 mm vil levere ca. 1,5W.

Monokrystalline celler. Den eldste og mest kostbare metoden er å dyrke enkeltkrystaller av silisium for så å skjære disse i tynne skiver. Paneler laget av solceller produsert på denne måten vil typisk ha en dyp blå farge. Dette er pr. dato de mest effektive serieproduserte cellen med en konverteringsgrad på rundt 12%-15%. Reduksjon i ytelse ligger i området 0,25 - 0,5% pr. år.

Polykrystalline Celler. Rent smeltet silisium støpes ut i blokker og skjæres i skiver.. Ekeltkrystallene i støpen vil være godt synlige og gi en karakteristisk struktur. Effektiviteten er noe lavere en den monokrystalline cellen men produksjonsprosessen er rimeligere og man vil ofte få mer effekt pr. krone.

Tykkfilmceller. Rent smeltet silisium som støpes i tynne lag ut på et underlagsmateriale. Dette er også en polykrystallin teknikk  men krystallstrukturen vil være mye jevnere med små silisiumkrystaller.

Tynnfilmceller.  Silisium dampet på et underlagsmateriale av f.eks. glass eller stål. Billig produksjon sammelignet med de andre teknikkene, men effektiviteten er også en del dårligere, ca 5 - 7%. Effekten reduseres også med høyere rate enn hos de andre.

Galliumarsenid (GaAs)
GaAs-celler er meget kostbare å framstille men har et marked der plass og vekt har høy kostnad som f. eks i romfart. "Triple Junction" Galliumarsenid-celler har i laboratorieforsøk blitt målt til en effektivitet på 37%.

Organiske Celler
Av nye teknologier under utvikling er det verd å nevne solceller laget av glass eller en fleksibel film belagt med Titandioksid TiO2 og med en elektrollytt av organisk materiale. Det er gjort forsøk med en rekke forskjellige elektrolytter, og blant de som er blitt forsøkt brukt kan nevnes bjørnebær som også vil være et godt alternativ til de som ønsker å forsøke seg litt i hjemmelaboratoriet. Undervisningssett og bruksanvisning kan skaffes fra denne siden. Disse cellene har kort levetid og vil derfor ikke kunne benyttes til praktiske formål. Det er imidlertid under utvikling komersielle utgaver basert på samme teknologi. Disse vil muligens på sikt kunne bli silisiumcellens arvtager.

Mange materialer er blitt forsøkt brukt til framstilling av solceller. Hovedårsaken til at vi fremdeles nesten bare bruker silisium er at produksjonprosessene enten blir for kompliserte eller for kostbare eller at effektiviteten blir for liten til at alternativene lønner seg.