Hur fungerar en solcell

För att välja en portabel solcellsladdare för sina elektroniska mobila prylar är det nog på sin plats att ställa sig frågan, hur fungerar en solcell?


Vad är solceller

En solcell, eller som den också kallas fotovoltaisk cell, är en liten konstruktion bestående av minst 2 lager av halvledare (ofta kisel). Ett lager består av positiv laddning, det andra av negativ laddning.


hur fungerar en solcell

Solljus består av små partiklar av solenergi som kallas fotoner. Om en fotovoltaisk cell belyses med solljus kommer en del av dessa fotoner att absorberas av cellen. När tillräckligt antal fotoner har absorberas av det negativa lagret i den fotovoltaisk cellen kommer elektroner att frigöras. En späningsskillnad (volt) uppstår mellan de två lagren, liknande det som händer i ett batteri. Om de två lagren kopplas ihop genom en extern belastning, kommer elektroner att flyta genom kretsen. En elektrisk ström har uppståt.


Så om vi vill ge ett enkelt svar på frågan hur fungerar en solcell, så blir svaret: En solcell är en anordning som omvandlar ljus till elektricitet utan rörliga delar.


Hur fungerar en solfångare/solpanel

Varje enskild solcell ger upphov till en låg spänning (ca 0.5 V), och för att få högre utspänning seriekopplas solcellerna till en sk. solpanel. Om man vill öka strömstyrkan får man parallellkoppla solcellerna. Maximal strömstyrka varierar beroende på storleken av cellen. Genom att på olika sätt serie och parallellkoppla solceller kan man skapa solpaneller med olika uteffekt. Uteffekten bestäms av Ohms lag som säger att P (effekt med enheten Watt) = U (spänning i enheten Volt) x I (ström i enheten Ampere)


Typer av solceller

Det finns tre olika bastyper av solceller: monokristallina, polykristallina och tunnfilm.


  • Den monokristallina solcellen har den högsta verkningsgraden och längsta livslängden men även den högsta kostnaden att producera. Färgen på cellen är klarblå och ibland nästan svart färg.
  • Polykristallina solpaneler har en lägre verkningsgrad och lägre värmetolerans, men har också en lägre tillverkningskostnad. Polykristallina solceller kan man känna igen på den spräckliga blå färgen.
  • Tunnfilmscellen är böjbar, vilket har fördel i vissa applikationer, men den har klart lägst verkningsgrad av de tre olika bastyperna.

Verkningsgrad solceller

Verkningsgrad för en solpanel definieras som kvoten mellan panelens uteffekt/energi och tillförd effekt/energi via solljuset. Typisk verkningsgrad för monokristallina celler är ca 18-23%. För polykristallina ca 13-14%, medan tunnfilmcellens verkningsgrad ligger runt 6-8 %.


Solpanelens uteffekt varierar med solljuset. För att panelen ska ge maximal effekt, krävs fullt solljus och att panelen är riktad rakt mot solen. Temperaturen har också betydelse och vid låg temperatur blir laddströmmen högre. Solceller tycker alltså inte om hög temperatur så det är en bra ide att se till att luft kan cirkulera fritt på solpanelens baksida och ge en något kylande effekt. Solpanelen laddar även vid molnigt väder och under en större del av dagen, men självklart inte med samma verkningsgrad som vid direkt solljus.


Läs mer om:

Om USB laddning -> viktig läsning för att förstå konceptet för våra produkter

• Om litiumbatterier

Om termisk generator