Først lidt fysik: En normal solcelle består af en bund-skive af krystallinsk silicium, podet med andre atomer, så det bliver til en p-type-halvleder.
På denne skive lægges et ultratyndt lag af en n-type halvleder.
Dernæst pålægges smalle striber af en leder. De ses som skinnede bånd på solcellerne.
Når solcellen rammes af sollys, opstår der en elektrisk spændingsforskel på 0,5-0,7 volt mellem de to lag. Dæklaget bliver negativt i forhold til bundlaget.
Cellerne kan så forbindes i serie, så man opnår den spændingsforskel, man ønsker.
Strømmen er jævnstrøm, så den skal omdannes til vekselstrøm, før den kan sendes ud på nettet. Dette sker i en såkaldt inverter, som købes sammen med solcellerne.
Virkningsgraden for billige celler er 12-16%. Det betyder, at 12-16% af solstrålingens energiindhold omsættes til elektrisk energi. Da direkte sollys tilfører ca. 900 watt/m2, fås typisk 120 W/m2 solceller i direkte sollys.
Da panelerne har rammer og mellemrum, udnyttes pladsen ca. 80%, så ydelsen bliver ca. 100W/m2solpanel. Lidt mere for de nyeste typer.
I begyndelsen var solceller så dyre, at de kun blev brugt i satellitter. Senere til strømforsyning på steder, hvor det alm. elnet ikke rækker. Men prisen er faldet meget ved serieproduktion. Desuden kunne man i en periode i 2011-13 opnå en særdeles gunstig afregning for strømmen fra anlæg op til 6 kW. Denne “nettomåler-ordning” gav en særdeles god privatøkonomi, så der blevopsat ca. 90.000 anlæg. Efter at den gunstige afregning blev stoppet (19.11.2012) er der kun opsat få private anlæg. Derimod er der etableret en del store anlæg, og man strides p.t. om afregningen for strømmen.
Et priseksempel (forår 2012): 110.000 kr for et 6 kW-anlæg. – Det fylder ca. 40 m2, og giver mest, hvis det sidder på et sydvendt tag med 30-45 graders hældning.
Teknikken udvikles stadig: Risø/DTU har (februar 2010) aftalt med det kinesiske Zheijiang Universitet, at samarbejde om udvikling af en ny type “organiske solceller”, som forventes at blive billigere end de nuværende, der som nævnt er baseret på krystallinsk silicium.
En kritisk tilføjelse om solcellers økonomi:
Set fra et samfunds-synspunkt er fordelen ved solceller meget tvivlsom:
I årene 2011-13 fik ejeren ca. 175 øre/kWh i tilskud/besparelse fra os andre for de kW-timer, han selv bruger. – Det betaler alm. forbrugere som PSO-afgift på elregningen.
Det skyldes, at ejeren (hvis han ikke havde solceller) skulle have betalt ca. 2,30 kr/kWh for hele sit strømforbrug, og det køber elselskaberne fra kraftværkerne for 30-40 øre/kWh. Sagt på en anden måde, så bidrager solcelleejeren ikke til drift og vedligeholdelse af kraftværker og elnettet, og han betaler ikke afgifter og moms. Hertil kom særdeles gunstige afskrivningsregler. – Dette er som nævnt nu ændret.
Desuden er der et stort problem: Strømmen kommer, når solen skinner, og det gør den kun i 10-12 % af tiden. Men vi skal bruge strøm hver dag – også om natten!
Derfor er solstrømmen meget mindre værd for samfundet end strømmen fra de alm. kraftværker.