Vilka olika typer av solceller finns det?

Även om man har en bild av hur solceller ser ut och fungerar, så kanske inte alla vet att det finns flera olika typer av solceller. Hur de ser ut, tekniken bakom dem, deras effektivitet och vad de kostar skiljer sig åt. Dessutom är solcellstekniken i ständig utveckling och nya modeller forskas fram hela tiden. Här nedan tittar vi på de tre vanligaste solcellstyperna som finns på marknaden idag.

Solceller innehåller någon typ av halvledarmaterial som omvandlar solenergi till likström. Ett vanligt halvledarmaterial är kisel, och de två första typerna av solceller använder sig av just kisel för att producera solel. Läs mer om hur solceller fungerar här.

Monokristallina solceller

Ordet mono kommer från grekiskan och betyder “en” eller “ensam”. En monokristallin solcell kallas så eftersom dess kärna består av en skiva från en enda, sammanhängande kiselkristall. För att tillverka kristaller till monokristallina solceller formar man kisel till stänger och skär sedan stängerna i skivor. Att kristallen är i ett stycke innebär att elektronerna, som alstrar energin i en solcell, har mer plats att röra sig på. Detta leder till att monokristallina solceller har något högre verkningsgrad än sina polykristallina motsvarigheter, som vi ska titta närmare på under nästa rubrik. En monokristallin solcell har en verkningsgrad på upp till 22 %.

Monokristallina solceller är den solcellstyp som har funnits längst. Man känner igen dem på deras svarta färg och den silverfärgade ram som de är monterade i. Själva solcellsmodulerna har rundade kanter. De påverkas negativt av allt för höga temperaturer, men detta är dock sällan ett problem i Sverige. På vintern blir det svårare för solceller att producera solel, men monokristallina solceller har en högre upptagningsförmåga än polykristallina solceller. Detta gör att de klarar av att producera solel i högre utsträckning även när det är molnigt och när solen står lägre på vinterhalvåret. Därför är monokristallina solceller optimala för vårt nordiska klimat.

Tillverkningsprocessen är mer komplicerad när det gäller monokristallina solceller jämfört med polykristallina, vilket driver upp priset på dem. En monokristallin solpanel som är producerad i Kina kostar 1 800–2 300 kronor inklusive moms. Ibland marknadsförs monokristallina solpaneler som premiumpaneler av solcellsinstallatörer. Eftersom panelerna har en högre effekt per kvadratmeter än polykristallina har, är de att föredra om du har en mindre yta att tillgå för din solcellsanläggning. Monokristallina solceller har en livslängd på 25–30 år. Efter 25 år ligger verkningsgraden på cirka 80 %.

Polykristallina solceller

Ordet poly betyder “fler”. Även polykristallina solceller är baserade på kisel, men istället för att använda en sammanhängande kiselkristall smälter tillverkaren ihop många kiselfragment till varje enskild cell. En polykristallin solcell kallas ibland “multikristallin”. Eftersom det är många kristaller i varje solcell, finns det mindre plats för elektronerna att röra sig på, vilket ger polykristallina solceller en något lägre effektivitet än monokristallina. En polykristallin solcell har en verkningsgrad på kring 17 %.

Polykristallina solceller är rektangulära till formen. Kiseln som används är mer oren än den i monokristallina, vilket ger solcellerna en blåaktig färg. Polykristallina solceller har länge varit den vanligast förekommande solcellstypen på marknaden. Särskilt för privata installationer har många valt polykristallina solpaneler, då de är billigare i inköp. Även om prisskillnaden har jämnats ut på senare tid, så är priset på polykristallina solceller fortfarande cirka 15 % lägre än för monokristallina. Polykristallina solceller är inte lika känsliga för värme som monokristallina, men de har en sämre upptagningsförmåga generellt.

Att tillverka polykristallina solceller är enklare än att tillverka monokristallina, och därför blir också kostnaden lägre. Solcellsinstallatörer marknadsför ibland polykristallina solpaneler som standardpaneler. Man ser ofta polykristallina solceller på stora anläggningar och i anslutning till lantbruk. Har du tillgång till en större yta, eller tänker dig en markinstallation? Då kan polykristallina solceller vara ett lämpligt val.

Även polykristallina solceller har en livslängd på 25–30 år, och efter 25 år kan man förvänta sig en verkningsgrad på kring 80 %.

Tunnfilmssolceller

Tunnfilmssolceller skiljer sig från de kristallina solcellerna i både tillverkningssätt och utseende. Till skillnad från kristallina solceller innehåller tunnfilmssolceller inga kristaller. Detta gör att de är formbara, vilket är en stor fördel när det krävs flexibilitet – de kan användas på rundade ytor och fästas direkt ovanpå andra material, till exempel fönster och takpannor. Därför kan de monteras där kristallina solceller inte är ett alternativ.

Tunnfilmssolceller kan bestå av olika typer av ljudabsorberande ämnen. Ämnet som används ger namn åt just den typen av tunnfilmssolcell. Här nedan tittar vi på de tre främsta typerna:

• A-Si. Dessa tunnfilmssolceller är tillverkade av amorft kisel och kallas ofta för amorfa solceller. Det är denna typ som många tänker på när de hör talas om tunnfilmssolceller. De har funnits längst på marknaden, men är inte lika vanliga längre på grund av deras låga verkningsgrad (kring 7%).

• CdTe. Till dessa tunnfilmssolceller används kadmium och tellur för att framställa det ljusabsorberande lagret. Denna typ av tunnfilmssolcell har störst marknadsandel i nuläget och har en verkningsgrad på upp till 18 %.

• CIGS. Det ljusabsorberande lagret i dessa tunnfilmssolceller består av koppar, indium, gallium och selen. CIGS-celler används idag till exempel för takintegrerade solceller. De har en verkningsgrad på upp till 16 %.

Gemensamt för tunnfilmssolcellerna är att de har en märkbart lägre effektivitet än kristallina solceller. Deras verkningsgrad ligger på i genomsnitt 12 %. En annan nackdel med tunnfilmssolceller är att de mest effektiva i nuläget tillverkas av ämnen som är antingen giftiga eller sällsynta. Detta gör det svårt att få till en massproduktion av dem. De är billigare i inköp än kristallina solceller på grund av den låga materialåtgången, men den lägre verkningsgraden innebär att du behöver installera fler för att producera samma mängd solel som kristallina solceller kan producera.

Trots utmaningarna som tunnfilmssolcellerna står inför, så har de flera fördelar:

• De påverkas inte av varma temperaturer lika mycket som kristallina solceller gör

• De är enkla att montera

• De är lätta men ändå hållfasta, vilket betyder att man kan gå och stå på dem utan att skada dem

• Tack vare deras flexibilitet kan de sitta nästan var som helst, till exempel på bilar, båtar och husvagnar

• En vanlig nackdel med solceller är att de är väldigt iögonfallande och kan förfula platsen som de sitter på. Detta kan man komma runt med tunnfilmssolceller, som kan integreras i takpannor och därför smälta in på ett annat sätt

Tunnfilmssolceller har en livslängd på 10-20 år. Vissa tillverkare ger idag en effektgaranti på 80 % efter 25 år, vilket samma som för kristallina solceller. Tunnfilmssolceller är långt ifrån lika vanliga som kristallina solceller och finns inte alltid i produktutbudet hos solcellsleverantörerna.

Solceller utvecklas ständigt

Solenergi är en förnybar energikälla och globalt sett är intresset stort för att forska fram nya effektiva solceller, för att på bästa sätt kunna ta vara på solens energi. Det stora målet är att hålla kostnaderna nere och samtidigt öka solcellernas verkningsgrad. Man brukar beteckna solcellstekniker som är under utveckling som tredje generationens solceller. Här är några av teknikerna som är på gång:

• Perovskitsolceller. Dessa solceller tillverkas av peroskit, ett medelhårt mineral. Precis som kiselsolceller har de en kristallstruktur. Tekniken är lovande då tillverkningskostnaden är låg och forskare har lyckats uppnå en verkningsgrad på över 25 %. Dock kräver tekniken tungmetallen bly och solcellerna är ännu väldigt känsliga för syre, fukt och ljus. Dessa problem måste lösas innan perovskitsolceller kan bli ett möjligt alternativ.

• Nanotrådsbaserade solceller. Dessa solceller är baserade på nanotrådsteknologi. Själva solcellerna är byggda på ett sätt som liknar antenner. De har förmågan att ta in en väldigt stor andel av solens strålar, vilket ger dem en potentiellt sett hög verkningsgrad trots att materialåtgången är låg.

• DSSC-solceller. DSSC står för “dye-sensitized cell” och dessa solceller härmar fotosyntesen. Färg från frukt eller bär används för att få solcellen att samla in ljus. Den högsta verkningsgrad som hittills uppnåtts för denna teknik ligger på 13 %.

En del av solenergins utmaning är att hitta sätt att integrera solceller i vår vardag, för att kunna täcka vårt ständigt ökade behov av el. I USA forskar man kring genomskinliga solceller som skulle kunna användas istället för fönsterglas. Även sätt att kombinera solceller i olika lager för att öka deras verkningsgrad, så kallade tandemsolceller, är under utveckling.

Solcellen är en relativt ny uppfinning, men människan har utnyttjat solenergi länge och forskningen går snabbt framåt.

Vilken solcellstyp ska jag välja?

Det korta svaret är det beror mycket på din individuella situation.

• Om du har ont om plats för din anläggning så vill du förmodligen generera så mycket solel som möjligt med så få solpaneler som möjligt. Då bör du prioritera solceller med en hög verkningsgrad, så som monokristallina solceller.

• Har du istället gott om plats till förfogande kan du ha fler solpaneler till ett lägre pris, och då kan polykristallina solceller vara ett bra val.

• Är ett diskret utseende viktigt för dig? Då kan du välja att installera tunnfilmssolceller på dina befintliga takpannor. Om du ska renovera ditt tak eller bygga ett helt nytt hus, kan du få stor kontroll över utseendet på ett integrerat soltak.

Oavsett vilken solcellstyp du väljer, är det viktigt att tänka på:

• Att välja certifierade solpaneler. Då försäkrar du dig om att solcellerna är hållbara och säkra.

• Att jämföra pris per watt. När du jämför vad solpaneler kostar bör du jämföra priset utifrån effekten. Då får du en rättvis bild av den faktiska kostnaden.

• Kontrollera leverantörens garantier. Eftersom en solcellsanläggning kan vara en kostsam investering, är det alltid en god idé att noga läsa igenom garantierna som din leverantör lämnar.

Ta hjälp av Elskling när du ska sälja din el

Äger du redan en solcellsanläggning och går i tankar att sälja den överskottsel som anläggningen producerar? Elsklings jämförelseverktyg låter dig jämföra vad flera olika elhandelsbolag kan ge dig i ersättning. På så sätt blir det enkelt för dig att hitta ett pris som passar dig. Att jämföra är kostnadsfritt.