Solen

Anne Lützhöft - forfatter

Forfatter

Børnehjemsunge

Hjerneblødning

Solceller - Solcelleanlæg - vi er næsten CO2 neutrale i sommerhuset på Djursland.

Vedvarende gratis energi - hvor solen leverer varen....

I vores sommerhus får vi strømmen fra Solen - vores eneste energikilde - bortset fra et flaskegaskomfur, hvor vi tilbereder vores mad.

Genne en række år har vi monteret er række solceller, således vi er godt dækket ind med gratis og vedvarende energi.

Vi har installeret følgende solceller: 1 stk. 4,5W, 1 stk. 9W, 1 stk. 18W, 2 stk. 55W, 2 stk. 125W samt 4 stk. 75W.

Så strøm kommer vi vist nok ikke til at mangle i sommerhuset.

Hver dansker udleder 10 ton CO2 pr. om året. I vores sommerhus er vi næsten CO2 neutrale.

Hvordan en solcelle virker kan du se nedenfor.

I år 2008 har vi monteret en 40 W fleksibel solcelle på vores nye campingvogn. Solcellen giver lys og strøm til et lille køleskab. Derfor er vi uafhængig af strøm, når vi er på camping...rart og godt for såvel miljøet som for økonomien.

Vi har anskaffet en række maskiner og elektriske apparater som kører på 12 V.

Køleskab, fladskærm 23" af LED typen, boremaskine, græsslåmaskine, bådmotor, El-kedel, miniovn, stereoanlæg, DVD afspiller, batterioplader, m.m.

Til belysning er vi at skifte til lysdioder. Lysdioder bruger meget lidt strøm. 1W lysdiode lyser som en 10 W glødepære.

Når vi skal bruge 220 V bruger vi en Inverter/Omformer.

Vi har 4 stk. laderegulator af denne type. 15A

En solcelle omsætter lysets stråling til elektricitet ved hjælp af den såkaldt fotoelektriske effekt. Solceller er elproducerende i modsætning til solfangere, der udnytter solenergien til opvarmning af vand eller luft.

Opbygning: Selve solcellen er en halvleder af grundstoffet silicium ligesom en computerchip. I en halvleder kan den elektriske strøm kun kan gå den ene vej (i modsætning til fx metal, hvor strømmen gå i begge retninger). Når solens lys rammer solcellen, får materialets elektroner tilført energi. Men da de kun kan bevæge sig i én retning, opfører de sig som en ensrettet elektrisk strøm.

Almindelige solceller kan omdanne 9-15 % af sollysets energi til el, men de nyeste og bedste typer kan udnytte op til 40 % af den indstrålede energi.

Robust og driftsikker teknologi: Omsætningen af lys til elektricitet sker helt uden bevægelige dele, og der er derfor tale om en meget robust og driftsikker teknologi. Blandt andet derfor har solceller længe været brugt i rumfarten, og senere på fjerntliggende installationer rundt om på jorden. Fremstillingsomkostningerne er imidlertid faldet drastisk og effektiviteten øget, så solceller i dag er relevante i mange sammenhænge til elforsyning i stor eller lille skala.

Fremstilling: Solceller fremstilles oftest af grundstoffet silicium, som er et af de mest almindelige råstoffer på jorden. Det skal dog gennem en lang og krævende forarbejdningsproces, for det kan anvendes til solceller. Det er den væsentligste årsag til solcellernes høje kostpris.

Solcelleanlæg er først og fremmest karakteriseret ved deres modulære opbygning. De består af et antal solcellemoduler, der igen består af et antal solceller, som kobles sammen til at give anlægget den ønskede strømstyrke og spænding.

Virkningsgrad: Solstrålingen uden for jordens atmosfære, solarkonstanten, er ca. 1350 W/m². Ved jordens overflade er sol-intensiteten i Danmark omkring 1000 W/m²på en klar sommerdag. Virkningsgraden i en solcelle udregnes som forskellen i procent mellem den indstrålede effekt (Watt) pr. arealenhed og den af solcellen leverede effekt. Der skelnes imellem den teoretiske virkningsgrad, laboratorievirkningsgrad og praktisk virkningsgrad. Det er den praktiske virkningsgrad, der har størst interesse for brugere af solceller.

Silicium solceller har en teoretisk virkningsgrad på ca. 30 % og en praktisk virkningsgrad på 16 til 18 %.

Derfor er nogle solceller blå: Sollyset har sin maksimale relative intensitet i området 450 til 500 nanometer - i det blå lys' område. Det er derfor vigtigt, at solcellen fremstilles sådan, at dens maksimale følsomhed ligger tæt på det. Når man betragter en solcelle, er den blålig. Det er fordi det blå lys bliver delvis reflekteret fra cellen. En typisk silicium solcelle har sin største relative følsomhed i området 700 til 900 nanometer - altså i det infrarøde område. Dette manglende sammenfald er en af årsagerne til, at solceller ikke har nogen særlig høj virkningsgrad, og det er et af de områder, der udvikles på.

Solceller skal afkøles: En anden væsentlig årsag til den lave virkningsgrad er reflektioner fra cellens overflade. Det kan modvirkes ved antirefleksbelægninger eller ved at udforme cellens overflade som mange små pyramide-strukturer. Solcellernes virkningsgrad nedsættes også ved stigende temperatur (gælder ikke de amorfe solceller), og de kan ødelægges, hvis temperaturen i længere tid overstiger 60 til 65 grader.

Energimæssig tilbagebetalingstid: I Danmark kan et nettilsluttet solcelleanlæg, under gode forhold, typisk levere 800 - 900 kWh pr. år, mens anlæg med batterilager vil yde mindre på grund af større omsætningstab. Energiforbruget til fremstilling af modulerne vil normalt være tjent hjem på 4-5 år, og der er i reglen 10-25 års garanti. For at yde godt skal solcelleanlægget placeres, så det bliver så solbeskinnet som muligt, det vil sige mellem sydvest og sydøst med en hældning i forhold til vandret mellem 15 og 60 grader.

Undgå skygger: Et solcelleanlæg er meget følsomt over for skygger. Et anlæg, som består af flere paneler, kan sammenlignes med en juletræsguirlande. Hvis en pære i guirlanden er i stykker, kan ingen lyse. Ligger et panel i skygge, producerer det ikke strøm, det vil sige at det samlede udbytte af anlægget nedsættes.

Selv små skygger, fx fra en antenne, skal undgås. Det er som regel nærliggende at udnytte tagfladen, som oftest på forhånd giver en skrå og skyggefri anlægsflade med nem adgang til husets installationer.

Tre forskellige typer: De fleste solceller, der findes i handelen i dag, er siliciumbaserede. Der findes primært tre forskellige typer. Man betegner dem henholdsvis monokrystallinske, polykrystallinske og amorfe solceller.

Monokrystallinske celler: Monokrystallinske celler er skåret af en rund siliciumblok. Som regel bliver cellerne dog skåret til, så de bliver kantede. Det gør man for at få mindre afstand mellem cellerne i panelet. De fremtræder oftest med en ensartet grå eller sort bund. Monokrystallinske celler er de mest effektive, men er også de dyreste.

Polykrystallinske celler: Polykrystallinske celler består af store siliciumkrystaller, som er dannet ved støbning direkte i en firkantet form. De forskellige krystalretninger i cellen giver et stærkt blåt farvespil i lyset.

Amorfe celler: Amorfe celler optræder i tyndfilmsform. De kendes fx fra lommeregnere. De kan udfores i så tynde film, at lyset kan skinne igennem. Effekten er dog væsentlig lavere end hos de krystalliske, men de er også tilsvarende billigere, og der sker en stor udvikling på området.

Med eller uden ramme Et standard solcelle-panel varierer i størrelse fra 0,4 - 1,5 m². De fleste standardpaneler leveres med fast ramme, men de kan også leveres rammeløse. Disse er specielt velegnede til bygningsintegration, hvor solcellepaneler fx kan indgå til erstatning for glas i almindelige kendte profilrammesystemer.

Nye metoder og materialer Udviklingen går mod stadig tyndere substratceller, dobbeltvirkende celler (kan modtage lys fra to sider) og tandemceller (celler i flere lag). I fremtiden vil vi sikkert også se granulat solceller med lavere virkningsgrad, men til væsentligt lavere priser end de i dag kendte. En af de mere lovende er PEC-cellen. PEC står for Photo Electro Chemical. Selve cellen består af et sandwichelement af to elektroder adskilt af en elektrolyt. Kort fortalt fungerer cellen ved at en foton rammer farvestoffet, hvorved farvestoffet får tilført energi og en elektron overføres gennem halvlederen ind til bagkontakten.

Bogtitler:

Lad håbet komme indenfor