Hur fungerar solceller? Här går vi igenom allt från energi till effekt och verkningsgrad

1) Energi

Energi som kommer från solens strålar kallas för solenergi. Den är ursprunget till allt liv på jorden. Solens energi är ständigt förnybar vilket betyder att den – till skillnad från fossila bränslen som kol, olja eller naturgas – inte kommer att ta slut.

Solceller omvandlar energin från solens strålar till elenergi som kan användas i hushållet eller skickas ut i elnätet. När strålarna träffar en solcell skapas en elektrisk spänning mellan dess ovan- och undersida. Via en kabel börjar elektroner att röra sig mellan de båda sidorna, vilket gör att elektrisk ström uppstår.

– Energi kan mätas i kilowattimmar (kWh). Antalet kWh anger hur mycket elenergi som solcellerna har producerat under en viss tid, till exempel ett år. Det är antalet producerade kWh som är viktiga för en solcellsinstallation. Anläggningar med samma märkeffekt kommer att producera olika mycket elenergi, bland annat beroende på solinstrålningens storlek där du bor, säger Lars Ejeklint, klimatcoach och energiexpert på Vattenfall.

2) Effekt

Hur mycket användbar el som solcellerna kan generera påverkas förstås av antalet soltimmar, anläggningens storlek och en rad andra faktorer. Men två viktiga begrepp att förstå och hålla isär i sammanhanget är effekt och verkningsgrad.

– Effekten, eller mer korrekt märkeffekten, mäts i watt och anger hur mycket el solcellerna kan producera vid ideala förhållanden. Olika solceller har olika effekt och ju högre effekt per kvadratmeter desto bättre, förklarar Lars.

Den effekt som tillverkaren anger gäller vid en given solinstrålning med 0 graders infallsvinkel och en solcellstemperatur på 25 grader. Men i verkligheten varierar förutsättningarna, vilket innebär att den faktiska effekten också gör det.

– Man ska inte räkna med att ens solceller kommer upp i exakt den effekt som anges, utan det är främst ett värde som underlättar jämförelse mellan olika produkter.

3) Verkningsgrad

Verkningsgraden är i sin tur ett mått på hur stor del av den infångade solenergin som omvandlas till nyttig energi – alltså el. Eftersom effekten påverkas av solcellstemperaturen och av solinstrålningens infallsvinkel och intensitet gör verkningsgraden också det.

– En vanlig verkningsgrad är cirka 16–18 procent av solinstrålningen när solcellerna är 25 grader varma. Blir solcellerna varmare än så sjunker effekten med cirka 0,4 procent per grad. För oss i Sverige är det positivt eftersom det oftast inte är så varmt här. Vår elproduktion per enhet är jämförbar med den de har i mellersta Tyskland, säger Lars.

Men en anläggnings totala verkningsgrad beror inte bara på solcellernas verkningsgrad, utan också på energiförluster i kablar och växelriktare. Enligt Lars Ejeklint uppgår dessa förluster till 2–3 procent av den tillförda solenergin.

När blir investeringen lönsam?

Effekt och verkningsgrad leder oss in på frågan hur lång tid det tar innan en installation av solceller blir ekonomiskt lönsam. Svaret är att det beror på. Hur mycket av elenergin man använder själv respektive säljer vidare påverkar till exempel lönsamheten.

– Men väldigt generellt kan man säga att en installation är finansierad inom 10–15 år. Dessutom visar en undersökning från Sveriges Lantbruksuniversitet att en solcellsanläggning ökar fastighetsvärdet med i snitt 14 procent, säger Lars Ejeklint.

Det har även betydelse vilket väderstreck taket är riktat mot. Optimal takorientering är mellan sydost och sydväst, och optimal taklutning är mellan 35 och 50 grader. Sist men inte minst är det bra för lönsamheten om taket inte skuggas av stora träd eller liknande.

– Mitt viktigaste budskap är att det absolut är värt att installera solceller om man har ett schysst tak i gott skick och i rätt väderstreck, säger Lars Ejeklint.

Undersökning från Sveriges Lantbruksuniversitet