Forskellige typer


Solcelletyper

Der findes forskellige typer af solceller. Til solcelleanlæg monteret på tag, benyttes typisk mono-krystalinske og poly-krystalinske solceller. Forskellen mellem de to typer er hovedsageligt i udseende, hvor de poly-krystalinske solcellers struktur varierer blå/blålig – det skyldes produktionsprocessen hvor disse celler er sammensat af fragmenter, i modsætning til de mono-krystalinske celler der er lavet i sammenhængende hele stykker. Krystalinske celler udnytter ca. 16%-20% af lysenergien fra solen. Teknologien er ca. 40 år gammel og særdeles ”sikker”. Der findes endvidere tyndfilmsmoduler, der har en lavere udnyttelse og typisk kræver større areal. Solcellerne produceres oftest i dimensionen 156x156mm. Solcellerne serieforbindes i et panel med fx 60 eller 72 celler. Panelet har oftest en aluminiumsramme, der er sølvfarvet eller sort. Solcellepaneler angives med en nominel maksimal ydelse, fx 240 Wp. Den nominelle maksimale ydelse angiver den maksimale produktion på et givet tidspunkt (fx 240 Watt), og må ikke forveksles med hvor mange kilowatttimer (kWh) panelet forventeligt producerer per år. De enkelte producenter har forskellige tolerancer for ydelsen, fx +/- 5%. Alle SOLARWATT paneler har en positiv tolerance, der betyder, at den nominelle ydelse er en minimumsydelse: -0/+5 watt.   Placering Solcellernes optimale placering er 25-45 grader mod syd uden skyggevirkninger fra træer, bygninger, master m.m. Generelt har hældningen mindre betydning for effekten end ofte antaget. Solceller producerer el vha. lys, så det er lysmængden, der er afgørende for succesen. Faktisk er en let overskyet dag med diffust lys glimrende til solceller. På trods af den optimale placering mod syd, er effekten af solcellerne ved en placering mellem øst og vest og en fladere hældning typisk mellem 80% og 90% af effekten ved den optimale placering. Solarglas leverer gerne dokumentation for den forventede effekt af et givet anlæg.   Vedligeholdelse Solcelleanlæg er i hovedtræk vedligeholdelsesfrie. Du skal dog påregne at vekselretteren helt eller delvist skal udskiftes hvert 15. – 20. år.   Levetid Et solcelleanlæg har en forventet levetid på mellem 30 og 50 år. Solcellerne degenererer med ca. 0,5% hvert år, så efter 30 år vil anlægget have en forventet effekt på ca. 85%. De seneste erfaringer viser lavere degenerering end 0,5% og dermed en noget længere levetid – 40-50 år – forudsat at modulet er af høj mekanisk kvalitet. Da et solcelleanlæg forventes at være tilbagebetalt over maksimalt 15 år, kan du ved beregning af økonomien tage udgangspunkt i en levetid på 30 år. En levetid udover de 30 år vil blot være en yderligere forbedring af økonomien.  

Polykrystallinske solceller

De fleste af de solceller, som man kan købe på det danske marked, er baseret på krystallinsk silicium som den vigtigste bestanddel. De deles op i de monokrystallinske og de polykrystallinske solceller. De polykrystallinske solceller er sammensat af flere forskellige silicium-krystaller – deraf navnet poly-krystallinsk – i modsætning til de monokrystallinske, hvor hver solcelle består af ét enkelt stykke krystal. Forskellen kan forholdsvis tydeligt ses ved, at de polykrystallinske solceller skinner meget forskelligt afhængig af, hvordan solen falder på dem eller hvilken vinkel man ser dem fra. Ofte ser man det som en blålig skinnende overflade, som ikke er énsfarvet men har forskellige nuancer, idet man altid ser de forskellige silicium-krystaller fra forskellig retning. Polykrystallinske solceller vil i de fleste tilfælde også kunne kendes på, at de er skåret i kantede stykker, imodsætning til de monokrystallinske hele krystaller, som ofte har runde hjørner. På grund af deres karakter, vil de polykrystallinske solceller ofte være monteret  i rammer – oftest en alluminiumsramme, som holder solpanelet sammen og plant.   Mest udbredte i verden Polykrystallinske solceller er den mest anvendte type i verden, og det er i langt de fleste tilfælde dem, man ser ved større anlæg på huse og eller i solcelleparker. Prisen har betydning for, at polykrystallinske solceller er blevet de mest populære. De er billigere at fremstille, og de holder godt. Ofte indvendes mod de polykrystallinske solceller, at de har en mindre effekt end de monokrystallinske solceller. Det er dog også i princippet korrekt, at de under idéelle forhold yder lidt mindre per kvadratmeter, men i mange tilfælde er arealet ikke så afgørende, når man skal installere solceller. Ofte er det mere relevant at holde ydelsen op imod pris og holdbarhed, og her har de polykrystallinske solceller det fortrin, at udvalget er stort, og der er allerede en stor installeret kapacitet og dermed erfaring at trække på.   Ydelsen Desuden kan forskellen i ydelse vise sig at være knap så stor, som man umiddelbart skulle tro, idet monokrystallinske solceller ganske rigtigt yder mest, når solen i skyfrit vejr står vinkelret på solcellen, hvor mono-kystrallen peger i én retning – mod solen. I mere diffust lyst bliver forskellen imidlertid mindre, idet de polykrystallinske solceller netop har krystaller, som vender i forskellige retninger og derfor er der altid krystaller som fanger lyset optimalt – uanset, hvilken retning, de kommer fra. Generelt regner man med, at polykrystallinske solceller kan omsætte 12 – 14 procent af lyset til energi, svarende til en produktion på omkring 120 kilowatttimer per kvadratmeter, mens de monokrystallinske solceller kommer op på 14 – 16 procent og en produktion på cirka 130 kwh/m2. Men ydelsen afhænger af mange andre forhold end krystal-typen, heriblandt inverter, placering, skygge og selve installationen.  

Monokrystallinske solceller

Når designet er vigtigt, falder valget ofte på de monokrystallinske solceller, som – i modsætning til de polykrystallinske – har en karakteristisk ensartet overflade – ofte sort eller meget mørk blå. I princippet fungerer de to typer silicium-solceller éns, men hver af de monokrystallinske solceller består – som navnet antyder – af én krystal-struktur, hvor hele krystallen vender i én retning. Dermed modtager den al lyset fra én retning, og kaster heller ikke lys tilbage i forskellige retninger. Det er denne ensrettede struktur, som giver den ensartede mørke overflade, som mange arkitekter ofte vil foretrække, hvis solcellerne er meget synlige eller indgår i arkitekturen på en bygning (for eksempel ved indbygning af solceller i et tag). Monokrystallinske solceller har ofte også kunnet kendes på deres mere runde former, som krystallerne er skåret ud i. Det er dog en forskel, som bliver stadig mindre karakteristisk, idet stadig flere monokrystallinske solpaneler nu indbygges i taget i firkantede “fliser” for at udnytte arealet bedst muligt og samtidig bidrage til et ensartet udseende. I modsætning til de polykrystallinske vil de monokrystallinske solceller dog ofte være monteret uden synlig ramme, hvilket også bidrager til et mere ensartet udsende.   Solceller med høj ydelse Udover det attraktive design har de monokrystallinske solceller også den fordel, at de – alt andet lige – har en lidt større ydelse end de polykrystallinske solceller og en del mere end tyndfilm (amorfe) solceller. Når solen falder vinkelret på den monokrystallinske solcelle, yder hele cellen optimalt og vil derfor også give den maksimale ydelse, som silicium-cellen kan give. Generelt regner man med, at monokrystallinske solceller kan omsætte 14 – 16 procent af solens energi til elektricitet, svarende til et årligt udbytte på 130 kwh/m2 (kilde: Energitjenesten). Ydelsen kan kan dog variere en del afhængig af solpanelernes vinkel, inverter, installation, skygge m.v.   Prisen på solcellerne er højere Monokrystallinske solceller yder mest, når solen på en klar dag står direkte på solcellerne, men fordelen ved høj ydeevne bliver også mindre i mere diffust lys som for eksempel i skyet vejr, eller hvis solpanelet ikke står vinkelret på solen. Med den høje ydeevne og det smukke design følger også, at monokrystallinske solceller generelt er dyrere end de polykrystallinske. Det er simpelthen en dyrere proces at producere de hele krystaller, og når man køber solceller skal man derfor tage med i betragtning, at monokrystallinske solceller nok producerer mere per kvadratmeter, men pris på solcellerne er også højere – målt per kvadratmeter.  

Invertere

Solceller producerer jævnstrøm, mens det offentlige elnet fungerer ved vekselstrøm, og de fleste husholdningsapparater bruger vekselstrøm. Hvis man installerer solcelleanlæg er det derfor oftest nødvendigt at også at installere en inverter – også kaldet en vekselretter. Inverteren svarer faktisk til den omformer – eller ensertter – som sidder på ledningen til en labtop computer, mobiltelefonen og mange andre apperater – blot gør den det modsatte. Hvor omformeren skaber jævnstrøm af vekselstrøm, skaber en inverter vekselstrøm af den jævnstrøm, som solcelleanlægget leverer. Det er dog ikke altid, man har brug for en inverter til et solcelleanlæg. Hvis strømmen leveres direkte til et batteri og i øvrigt kun benyttes til elinstallationer, som kan fungere med jævnstrøm, så er det er muligt at spare inverteren. Derfor er små solcellelamper og lignende ikke udstyret med inverter.   Krav til el-kvaliteten Invertere som leverer til elnettet skal være rene sinus invertere. Til husholdningsbrug kan man købe andre konvertere som leverer vekselstrøm med modificeret sinuskurve. De kan være udmærket til husholdningsbrug, hvis man for eksempel skal tappe strøm fra et bilbatteri, men de er langt fra tilstrækkelige til egentlige el-leverancer. I dag bliver de fleste solcelleanlæg imidlertid installeret i huse, som tilslutter sig nettomålerordningen og derfor leverer strøm til det offentlige elnet, og her skal varen leveres som vekselstrøm – endda med krav til den kvalitet, som strømmen leveres i. Inverteren og den måde, den installeres på har stor betydning for, hvordan solcelleanlægget fungerer, og hvor meget det yder. Man skal også regne med, at inverteren udgør en betragtelig del af den samlede pris på et solcelleanlæg. Samtidig er holdbarheden for en inverter typisk kortere end for selve solcelleanlægget. Man må forvente, at en inverter holder omkring ti år – eller ned til seks år, og det er derfor en driftsudgift, må man regne med, når man vurderer økonomien i et solcelleanlæg, som måske holder 25, 30 eller endda 40 år.   Hjertet i solcelleanlægget I et moderne solcelleanlæg er inverteren på mange måder hjertet i anlægget, og invertere udstyres i stigende grad med adgang til at slutte den til en pc, hvorfra man kan trække informationer om, hvordan solcelleanlægget fungerer. Det er også inverteren som afgør, hvor meget strøm som må leveres til elnettet via Nettomålerordningen, idet inverteren automatisk afkobler leveringen til elnettet, hvis produktionen overstiger 6000 kw, som er grænsen for det private må levere. Da prisen på en inverter er forholdsvis høj, kan det naturligvis være fristende at spare på den, men det kan blive en dyr besparelse, idet en underdimensioneret inverter hurtigere slides op og samtidig leverer mindre strøm end en inverter som passer til det solcelleanlæg, man har.   Kvalitet af inverter Alle invertere har også et energitab under omdannelsen fra jævnstrøm til vekselstrøm. Tabet vil ofte være 3 eller helt op til 10 procent, men det er vigtigt at sikre sig så lille tab som muligt. Det nytter ikke at investere i dyrere højtydende solceller, hvis 10 procent af produktionen går tabt i inverteren. Både inverterens kvalitet og måden den er tilsluttet på har betydning for, hvor meget man får ud af sit solcelleanlæg. Blandt andet har det betydning, hvor langt der er imellem solpanelerne og inverteren. Jo tættere inverteren sidder på solcelleanlægget, jo mindre tab vil der være i den strøm, man kan levere videre til elnettet. Ofte vil det være hensigtsmæssigt at investere i hele to invertere – eller ved helt store anlæg endnu i flere. Det gælder særligt hvis man har solceller, som vender i forskellig retning hvor der er risiko for skygge på en del af solpanelerne, idet solcellerne er serieforbundet, og det påvirker hele systemet, hvis en del af solcelleanlægget har lavere produktion end resten.   Energinet sætter krav til invertere Der er krav til de invertere man må installere, hvis kan skal levere strøm til det offentlige elnet, og det er Energinet.dk som fastlægger kravene. Energinet.dk udgiver en opdateret liste over de vekselrettere, som opfylder kravene. Blandt de kendte producenter af invertere er den danske virksomhed Danfoss, som har en en hel serie invertere. Men der er også mange andre producenter, heriblandt verdens største producent af invertere den tyske virksomhed SMA Solar Technology AG.´ Blandt andre leverandører af invertere kan nævnes Delta, Fronius og Kostal / Piko.