Virkningsgrad
Virkningsgraden i en solcelle er den energien som utnyttes i prosent av energien som mottas. Solcelleteknologien er under utvikling og virkningsgraden forbedres stadig. I dag har en solcelle et samlet energitap på minst 80% og virkningsgraden blir derfor under 20%, men forskere regner med at solceller med virkningsgrad rundt 50% blir vanlig om noen år. Hvorfor er virkningsgraden så lav, og hva er det som gjør at vi ikke får utnyttet mer av energien vi får fra sola?
Dette reduserer virkningsgraden:
• Nesten 20% av lysbølgene har for lav energi til å slå løs elektroner i solcellepanelet. Denne lysenergien går tapt og produserer ikke strøm i solcellen.
• Over 40% av lysbølgene har for høy energi til at hele energien kan gå med til å slå løs elektroner og dermed produsere strøm. Denne ”overskuddsenergien” går tapt i en solcelle.
• 7-8% går tapt på grunn av skyggeeffekten og energitapet i kontaktflatene, når aluminium brukes til å koble sammen solceller.
• Selv om solcellen har et antirefleksjonsbelegg, skyldes 6-8% av solenergitapet at en del lys blir reflektert.
• 7-8% av energitapet skyldes rekombinasjon av elektroner. Det skjer når frie elektroner faller tilbake i positive hull i silisiumlaget uten at de vandrer i den ytre elektriske kretsen.
Selv om vi har en del problemer i dag når det gjelder å utnytte solenergien til fulle, har mange spådd at solceller blir den viktigste kilden til energi i verden i løpet av få tiår. Solcellen har lang levetid, gjerne mer en 60 år. Det er fordi en ikke har noen bevegelige deler - det er bare elektroner som beveger seg mellom de tynne lagene. Dette er veldig bra fordi produksjonen av solceller er en nokså dyr prosess.
Silisium er det rikelig av på jorda, men framstillingen av rent silisium er nokså kostbar. Hittil er mye av silisiumet til solceller tatt fra skrap-
materialer i elektronikkindustrien, og siden elektronikk-
deler krever reinere silisium enn solceller er dette god
gjenbruk. Men den årlige veksten i solcelleproduksjon
er nå høyere enn veksten i elektronikk-produksjonen.
Dette gir mindre tilgang på ”skrap” fra elektronikk-
industrien og høyere produksjonskostnader for silisium
som skal brukes til solceller.
Produksjon og sammenkobling av små solceller i et system er også kostbart. I Norge er elektrisk kraft produsert med solceller tre ganger så dyr som vannkraft. Men miljøriktig
energi og tilgjengelig energi kommer kanskje i nær fremtid til å være viktigere enn kostnadene. Støtteordninger i enkelte land har gjort at de er kommet langt i å bygge ut solceller. Japan, Tyskland og USA står for til sammen 75% av solcellene i verden.
Solcelle er en av de reneste og mest pålitelige fornybare energikilder vi har i dag, i løpet av 15 minutt mottar jorda nok energi fra sola til å gi drivkraft til alt på planeten i et helt år. Det kan derfor virke som om solcellen er helt fri fra bakdeler, og hvis den er det, hvorfor bruker vi den ikke mer enn vi gjør i dag? Hvorfor fortsetter vi å pumpe miljøskadelige gasser ut i verden når vi kan unngå det? En av grunnene til at solcellepanelet ikke er i en så stor bruk i dag , er at vi ikke har klart å utnytte solenergien som går igjennom panelet til det ytterste enda.
Er solcellen virkelig så
perfekt som den virker?
Det finnes egne selskaper
som lager solcellesilisium.
