Tekniksprång för solceller
Har du integrerade solpaneler som fasad- eller takmaterial på din villa? Satte du upp ett staket på landet i somras med dubbelsidiga solpaneler? Produktutbudet och de tekniska innovationerna för solceller blir allt fler och mer konsumentanpassade. Vi frågade Peter Galyas, teknisk expert på Vattenfall, hur en nära framtid kommer att se ut.

Fjolåret går till energihistorien som det år då sol gick om kol inom EU. Det är en positiv milstolpe värd att uppmärksamma, och den var möjlig i och med intensiv forskning och utveckling som accelererat under det senaste decenniet. En ordentlig spurt efter ett rejält långlopp. Redan för nära 200 år sedan upptäckte den franske vetenskapsmannen Edmond Becquerel hur elektricitet kan produceras av solljus och la med det grunden till dagens moderna solceller.
Efter det följde många i hans spår. Tack vare lika delar medvetna experiment som slumpartade upptäckter utvecklades solcellstekniken. Kisel var – och är fortfarande – det främsta materialet. Under rymdkapplöpningens era i mitten av 1900-talet fick några av världens allra första solceller följa med amerikanska satelliten Vanguard 1 ut i rymden.
Ett århundrade av utveckling
Under de påföljande decennierna blev produktionen effektivare och tillverkningen billigare, miljöincitament och politiska direktiv drev på och uppmuntrade utvecklingen av solceller i en allt tydligare riktning. Solceller blev intressanta inte bara inom spjutspetsteknologi utan även för länders näringsliv och energiförsörjning. Mot slutet av 1900-talet satsade bland andra Japan, Tyskland och USA stort på nationella kampanjer för solcellstak och omfattande anläggningar för att skala upp användningen och för att ta ett rejält energikliv.
När vi passerade millennieskiftet lanserades solceller på allvar som ett reellt alternativ även för privatpersoner. Från de första solcellernas verkningsgrad på cirka 6 procent ligger de flesta nu på runt 20 procent. Idag har vi över 250 000 nätanslutna solcellsanläggningar i Sverige.
Peter Galyas, teknisk expert på Vattenfall, har redan ögonen på nästa trend.
– Vi ser nu ett skifte hos våra kunder. Den absoluta majoriteten vill ha batteri som en naturlig del av solcellsinstallationen, något som också har att göra med möjligheten till lönsamhet. Priserna på solceller har gått ner markant de senaste åren och paneleffekten har gått upp, från en effekt på cirka 300 watt för fem år sedan, till 460 watt idag – till lägre pris.
– Villabatterier har också blivit effektivare och gått ner i pris, men är fortfarande förhållandevis dyra. Med fortsatt 50 procents grön skattereduktion för batterier – och även delar som behövs för en batteriinstallation som hybridväxelriktaren – så är det väldigt fördelaktigt att köpa ett batteri samtidigt som man köper sin solcellsanläggning.
Ny generation material står på tur
Materialet för den första generationens solceller har nästan uteslutande varit kisel, även om det finns alternativ som tunnfilms- och nanosolceller.
– Kiselbaserade solcellsmoduler kommer fortsätta att dominera ett tag till. Produktionsvolymerna har ökat och pressat ner priserna. Konkurrerande teknologi, som solceller av tunnfilm, är fortfarande betydligt dyrare, säger Peter Galyas.
Men en stark utmanare har börjat ta plats. Det som bubblar i forskarvärlden just nu heter perovskit och beskrivs av många som nästa generations solcellsmaterial. Det har högre verkningsgrad än befintliga material, går att applicera på de flesta underlag och har dessutom visat sig vara enklare att återbruka och återvinna, vilket är ett av solcellernas stora dilemma i dagsläget. Dessutom har perovskit estetiska fördelar: det är tunt, lätt, färg- och formbart och följsamt, vilket är viktigt i takt med att vi i allt högre grad vill få solcellerna att smälta in i vår livsmiljö.
Innovativa framtidsscenarier
Även design- och produktutvecklingen går raskt framåt. Som tvåsidiga (bifaciala) paneler, där solcellerna är placerade i en glasplatta och kan fånga upp solljus från båda håll. Med dem kan en stående yta plötsligt generera hållbar energi på ett kostnadseffektivt sätt och bullerskydd, plank och andra stora ytor kan kläs med paneler som drastiskt ökar andelen solenergi i samhället. Tester har visat att de bifaciala panelerna kan ge upp till 40 procent mer energi än konventionella paneler.
Andra alternativa framtidsscenarier är att använda genomskinliga solpaneler för att täcka känsliga växtodlingar, i stället för att som idag använda plast som kan gå sönder och måste ersättas. Perovskiterna kommer att kunna fästas på din ryggsäck, din jacka eller din bil så att du alltid kan ta med dig möjligheten att få el. För att inte tala om möjligheterna i de delar av världen där ett pålitligt elnät inte alls finns idag.
– Jag tror att det kommer bli mer fokus på solceller i arkitektutbildningar. Min förhoppning är att man till exempel kan förbereda ett lämpligt utrymme i och runt hemmet för installation av batteri och att husfabrikanter i större utsträckning kommer att erbjuda solceller som en möjlighet redan när man beställer ett hus, säger Peter Galyas.
Intresserad av solceller och batteri?
Lämna en intresseanmälan så kontaktar vi dig och berättar mer om hur du kan börja producera och lagra din egen fossilfria solel.
Gör intresseanmälanOlika typer av solceller
Kiselsolceller: Tillhör första generationens solceller och än så länge görs de flesta solceller fortfarande av kisel. Kiselsolceller är dock dyra att tillverka och de påverkas negativt av värme, vilket innebär att de ger mindre ström när de blir riktigt varma.
Tunnfilmssolceller: Räknas till andra generationens solceller. De består av väldigt tunna lager strömledande ämnen på en glasskiva, vars storlek kan ändras efter behov. Solcellerna blir då också billigare att tillverka, eftersom mindre material behövs. De mest effektiva tunnfilmssolcellerna har en verkningsgrad om omkring 28 procent. De är krångliga och dyra att tillverka och används därför främst i solpaneler i rymden. I Sverige utvecklas bland annat tunnfilmssolceller på Ångström Solcenter i Uppsala.
Nanosolceller: Använder principen bakom fotosyntesen och består av nanopartiklar av titandioxid, dränkta i ett ljusabsorberande färgämne. När färgämnet får energi från solljuset börjar dess elektroner röra på sig och en elektrisk ström skapas mellan nanosolcellens två elektroder. Färgämnen i dessa solceller kan göras mer ljuskänsliga, så att de producerar energi även när det är molnigt.
Perovskitsolceller: En klass av material som delar en specifik kristallstruktur. Materialet har en förmåga att effektivt absorbera ljus och omvandla det till elektricitet. Perovskit är flexibel, lätt och kan tillverkas med mindre energikrävande processer än traditionella kiselsolceller.