Hvordan kan det egentlig lade sig gøre, at sollys kan omdannes til elektricitet i dine stikkontakter? Det får du en kort forklaring på her, helt fra solcellerne oppe på dit tag og frem til elmåleren. Du får også en forklaring på, hvordan strømmen fra solceller kan nedsætte din elregning. Så er du godt klædt på, når du overvejer mulighederne for at vælge solcellestrøm som supplement til elværkets forsyning.

Sollyset omdannes til strøm i et solcellepanel

Sollys kan omdannes til helt almindelig elektricitet, som du kan bruge til lys, og til at drive elektriske apparater i din bolig. Du kan også vælge at sende det ud på elnettet, når dine solceller ligefrem producerer et overskud af strøm.
En enkelt, lille solcelle leverer en meget beskeden spænding, typisk 0,5 til 0,6 volt, men ved at koble en masse celler sammen, får man en langt højere spænding, der virkelig kan bruges til noget.

solcelleanlæg

Flere solcellemoduler sættes sammen i et anlæg

Solceller til boliger sælges i moduler, der er nemme at installere og bruge. Et solcellemodul er en samling af forbundne solceller. Til boliger findes der i dag to dominerende typer solcellemoduler:

1. Krystallinsk silicium: Serieforbindelserne mellem er cellerne lette at se, og man kan nemt tælle antallet af celler, der i et typisk modul kan være 36 eller 72. Det er de velkendte blålige eller sorte glaspaneler med krystalstruktur.

2. Tyndfilm: Her er det vanskeligere at skelne de enkelte celler, ligesom de elektriske forbindelser er helt skjulte. Selve modulerne ligner typisk bare en grålig glasplade.

For det meste sætter man et større antal moduler op, og forbinder dem med hinanden. Sådan en samling af solcellemoduler kaldes et solcellearray eller en solcellegenerator. Al den elektriske strøm fra hele arrayet samles i en enkelt ledning, der forbindes til en såkaldt vekselretter inde i huset, nær ved elmåleren.

Strømmen fra solcellepanelet skal omformes

En vekselretter kaldes også en net-inverter, og den ændrer jævnstrømmen fra solcellerne til 230 volt vekselstrøm, som du kan bruge i stikkontakterne.

 

Til sidst går strømmen ud i elnettet

Fra vekselretteren løber strømmen så ud i husets stikkontakter, blandet med den strøm, du får fra dit elselskab. Det betyder, at du ikke behøver at købe så meget strøm fra elselskabet, og din strømregning bliver derved mindre. Hvis dit solcelle-anlæg producerer mere strøm, end du lige nu bruger, så sendes din overskudsstrøm faktisk via elmåleren ud i elnettet uden for dit hus igen.

I princippet er solcelleanlægget et kraftværk som alle andre, der sender strøm ud på elnettet, det er bare mindre end de traditionelle kraftværker. Når dit elforbrug er større end solcelleanlæggets elproduktion, løber elmåleren ikke baglæns, men den løber langsommere, end hvis der ikke havde været et solcelleanlæg. Du sparer derfor penge.

Elmåleren løber baglæns

Dette arrangement kræver blot, at du enten har en elmåler, der kan løbe baglæns eller en måler, der kan måle i begge retninger. På en god sommerdag med masser af solskin, løber skiven baglæns, når solcellerne producerer mere strøm, end du forbruger i den pågældende periode.

Elselskaberne udskifter i disse år mange steder drejeskivemålerne med nye, elektroniske målere. Desværre har kun få af disse to tælleværker, så de kan registrere både strøm fra elnettet og den strøm, du sender ud på elnettet. Forhør dig hos dit elselskab, før du vælger at installere solcelleanlæg, eller få solcelle-installatøren til at hjælpe dig.

Den tekniske forklaring: Derfor virker solcellen

En solcelle omdanner sollys til elektrisk energi ved hjælp af det fotoelektriske princip. I praksis sker der det, at partikler i sollyset, de betegnes som fotoner, er i stand til at slå elektroner løs i nogle grundstoffer.

Som basis for denne proces anvendes i de fleste solceller halvlederen silicium, der også kendes fra computerchips. En siliciumsolcelle er det, som ingeniørerne kalder en diode, og den består af to lag silicium, ”forurenet” med hver sit grundstof, så der i det ene er et overskud af elektroner (n-type) og i det andet et underskud af elektroner (p-type). Solens fotoner slår elektronerne løs i n-laget, og disse vil gerne bevæge sig mod p-laget. På grund af en spændingsforskel mellem n-laget og p-laget, er det nemmest for elektronerne at vandre i en ydre ledning til p-laget. På den måde produceres elektricitet, der kan anvendes til at drive en belastning, der sættes ind i kredsløbet for den ydre ledning. Metalgitteret, der ses på toppen af en silicium-celle, opsamler de frigjorte elektroner fra n-laget, og fører dem til tilslutningen for den ydre ledning.

Når strømmen fra solpanelerne skal sendes ind i elektricitetsnettet, må den først omformes til nettets 230 volt/50 Hz. Det sker i en vekselretter, som er en integreret del af en komplet solcelleløsning. Denne vekselretter indgår i solcelleproducenters salgsmateriale under en række forskellige navne, såsom omformer, inverter, converter eller konverter. Det skal du ikke lade dig forvirre af, for uanset navnet er det altså stadig det samme, nemlig en vekselretter.

Solceller udnytter kun en del af solens energi, cirka 8-21 procent for kommercielle moduler, afhængig af type og kvalitet.

Endnu kun få solceller i Danmark

Endnu er nettilsluttede solceller, hvoraf langt de fleste er etableret i forbindelse med boliger, en af de mindst udbredte, vedvarende energiressourcer i dansk energiforsyning. Ifølge civilingeniør Søren Poulsen, Teknologisk Instituts solcelleekspert, er der i dag i Danmark kun installeret nettilsluttede solcelleanlæg med en samlet årlig effekt på omkring 3 MW. Det svarer i elektrisk effekt til en enkelt, stor havvindmølle. Vindmøllen kan oven i købet udnytte sin elektriske effekt en større del af tiden, og den producerer derfor tre gange så meget energi som solcellerne. Men der er store forventninger til udbredelsen af solceller i de kommende år, på grund af de økonomiske perspektiver.