Hur fungerar solceller? Från solstråle till el i vägguttaget

Solpanelerna är själva grunden i solcellssystemet. De vanligaste typerna idag är:

Monokristallina paneler: Tillverkade av en enda kiselkristall, vilket ger dem en jämn, svart färg. De har generellt högst verkningsgrad och presterar bättre i svagt ljus, vilket gör dem till ett populärt val i Sverige. 

Polykristallina paneler: Tillverkade av flera sammansmälta kiselkristaller, vilket ger dem ett blåaktigt, skimrande utseende. De har något lägre verkningsgrad än monokristallina.

Som nämnt är växelriktaren anläggningens hjärna. Utöver att omvandla strömmen hanterar den kommunikationen med elnätet och låter dig övervaka din produktion, ofta via en app i telefonen.

Detta är det robusta ramverket som fäster solpanelerna på ditt tak. Systemet är designat för att vara extremt tåligt och klara svenska förhållanden med vind, regn och tung snö. Det anpassas specifikt för din taktyp.

För att kunna köpa och skicka vidare el behöver du en elmätare som kan mäta energi i båda riktningarna. Ditt lokala elnätsbolag ansvarar för att byta ut din gamla mätare mot en ny, smart mätare när du installerar solceller.

Solceller producerar el så fort solen lyser. 

Din bostad kommer alltid i första hand att använda den el som solcellerna producerar i realtid. Om du kör tvättmaskinen, lagar mat eller laddar datorn en solig dag, drivs allt detta direkt av din egen solel.

Ofta producerar solcellerna mer el än vad huset förbrukar, särskilt mitt på dagen när solen står som högst. I en anläggning utan batteri skulle allt detta överskott omedelbart skickas ut på elnätet.

Med ett batteri händer istället följande:

• Hybridväxelriktaren känner av att det finns ett överskott.

• Istället för att skicka vidare elen, skickar växelriktaren överskottet av likström direkt till ditt hemmabatteri för laddning.

Detta är mycket effektivt eftersom elen inte behöver omvandlas till växelström och tillbaka, vilket minimerar energiförluster.

När solen går ner och solcellerna slutar producera el, upphör din realtidsproduktion. Istället för att automatiskt köpa dyr el från nätet, gör systemet följande:

• Växelriktaren känner av att huset behöver ström och att solcellerna inte producerar el.

• Den börjar då hämta den lagrade likströmmen från batteriet, omvandlar den till växelström och matar ut den till ditt hem.

Du kan alltså fortsätta titta på TV, använda belysning och laga mat på kvällen med den solenergi du lagrade under dagen.

Om batteriet blir tomt under natten kommer systemet sömlöst och automatiskt att köpa el från elnätet, precis som vanligt. Du märker ingen skillnad.

Om batteriet blir fullt och solcellerna fortfarande producerar ett överskott, kommer den överblivna elen att skickas ut på elnätet. Ingenting går till spillo.

En moduloptimerare, även känd som optimerare för solceller, är en apparat som består av elektroniska komponenter som vanligtvis kopplas till en eller två solpaneler. Syftet med en optimerare är att maximera produktionen av solel från de solpaneler den är ansluten till. 

En optimerare strävar efter att optimera den effekt (P) som en solpanel kan leverera genom att reglera både spänningen och strömmen för den solpanel den är kopplad till. För att bestämma den kombination av ström (I) och spänning (V) som ger maximal effekt, använder optimeraren solpanelens IV-kurva.

Formeln för solpanelers effekt är P=V×IP = V \times IP=V×I, vilket innebär att högre spänning VVV och ström III ger högre effekt. Solpanelen har gränser för hur mycket spänning och ström den kan hantera. På solpanelens IV-kurva visas tillåtna kombinationer av ström och spänning. Optimerarens uppgift är att hitta punkten på kurvan, kallad arbetspunkt, där effekten P=V×IP = V \times IP=V×I är som högst. Mer om optimerare kan du läsa här.

En växelriktare till solceller är en elektronisk enhet som omvandlar likström (DC) från solpaneler till växelström (AC). Den elektricitet som solpanelerna genererar passerar genom växelriktaren innan den antingen levereras till elnätet eller används inom fastigheten. Växelriktare kan anslutas till en enskild solpanel eller till flera solpaneler samtidigt.

Nej, en solcellsanläggning är i princip underhållsfri. Eftersom systemet inte har några rörliga delar är slitaget minimalt. Panelernas hala yta gör att smuts, löv och pollen oftast sköljs bort av regn. Det bästa underhållet är att regelbundet kontrollera produktionsdatan för att säkerställa att allt fungerar som det ska.

Solceller har en förväntad livslängd på 30 år. De flesta tillverkare lämnar en effektgaranti som sträcker sig över 25-30 år. Denna garanti säkerställer att panelen efter den tiden fortfarande kommer att producera minst 80-85% av sin ursprungliga effekt. Solceller tappar effekt väldigt långsamt och gradvis, så de slutar inte fungera plötsligt.

För att maximera den årliga elproduktionen i Sverige är de optimala förutsättningarna:

• Väderstreck: Ett tak i rakt söderläge ger högst total produktion över hela året.  Tak i öst- och västläge har blivit alltmer populära. De ger en jämnare produktion fördelad över dagen (morgonsol i öst, eftermiddagssol i väst), vilket ofta passar bättre med ett hushålls elförbrukning och ökar egenanvändningen. Tak i norrläge bör undvikas.

• Lutning: En taklutning på mellan 30 och 45 grader är bäst för solceller. De flesta svenska villatak ligger inom detta spann. Även brantare eller flackare tak fungerar bra. Den totala produktionen kan bli något lägre då bara.