[ Start ] [ Uppåt ]

Solenergi

Experimentet

Jag ska demonstrera hur en solcell fungerar. Jag har en solcell som är kopplad till en motor och ska praktiskt visa och teoretiskt förklara dess funktion.

Bakgrund

Solenergin härrör ytterst från kärnprocesser i solens inre och når oss i form av solstrålning. Solstrålningen är helt avgörande för allt liv på jorden, vattnets kretslopp och energiförsörjningen.

Definition på solcell

En solcell är en fotocell som är optimerad för att omvandla solstrålning till el. En fotocell i sig är en anordning i vilken en elektrisk spänning uppstår när den träffas av ljus.

Solcellens uppbyggnad

Solcellen består av en tunn skiva av ett halvledarmaterial, med en elektrisk kontakt på vardera sidan. Det vanligaste ämnet som man använder är kisel. Den ena sidan är av n-typ, som betyder att den har övervikt av negativt laddade elektroner och den andra sidan består av p-typ med övervikt av positivt laddade hål. Området emellan dessa fält bildar ett elektriskt fält men elektronerna kan inte förflytta sig. Om kiselkristallen belyses kommer fotonerna i ljuset att lyfta elektronerna, som nu kan röra sig fritt, och rör sig mot det elektriska fältet. Denna laddningstransport ger upphov till en ström i en yttre krets. Så länge som solcellen belyses så går det en ström genom denna yttre krets.

                        Bilden visar hur en halvledarfotocell är uppbyggd.

 Högre spänning kan erhållas genom att man seriekopplar flera solceller. Verkningsgraden är dock låg, ca 12-15 %, för en solcell av kisel. Tekniken för att framställa dessa solceller är dyr och inte lönsam med tanke på den låga verkningsgraden.

 Praktiska användningsområden där man använder solenergi i dagsläget är t.ex. för att få elektrisk energi till skärgårdsöar där det kan vara svårt att dra ut elledningar.

Solceller utnyttjas också i miniräknare för där krävs så lite energi.

 Man forskar kontinuerligt för att få fram en solcell med högre verkningsgrad, man experimenterar med olika material och lite olika metoder. Det borde kunna bli lönsamt för solstrålningen finns ju och är gratis.