Glass & Fasade nr. 3 – 2020

32 03 // 2020 Den som forsøker å følge med på utviklingen innen solcellefeltet innser fort at det finnes svært mange ulike teknologier. Til tross for dette ser allikevel de aller fleste solcellepaneler ganske så like ut. Det er lett å bli forvirret. Teknologi- og forskningslitteraturen er ofte god på å få frem nyhetene, men dessverre mister man ofte noe av perspektivet på veien. Her gir vi en kjapp innføring i hovedtrekkene i solcelleindustrien i dag, med et fokus på de teknologiene som er i bruk. I tillegg gir vi et lite innblikk i hva du kan vente deg i nær fremtid. F elles for alle solceller er at de er nettopp det: solceller. Dette er kom- ponenter som omformer energien i sollyset direkte til elektrisk energi gjennom den såkalte fotovoltaiske effekten. Det er flere andre måter å omforme energien fra sollys på. Solvarmeanlegg er et velkjent eksempel, der sollyset brukes til å varme luft, vann eller andre medier. En annen er fotosyntesen naturen er helt avhengig av. Men solceller gjør altså ikke annet enn å produsere strøm. Den fotovoltaiske effekten ble oppdaget så tidlig som i 1839 og har derfor vært kjent lenge. Den moderne solcelle- teknologien begynte sin spede barndom i halvlederlaboratoriene på 1950-tallet. Siden den gang har prisen på solcellepaneler stupt, effektiviteten økt og produksjonsvolumene gått i taket. I fjor ble om lag 25 milliarder solceller produsert, og disse inngikk i nær 400 millioner solcellepaneler. Dette er store tall! En rekke ulike materialer kan brukes til å lage solceller. Det finnes derfor et virkelig enormt antall solcellekonsepter, og det kommer stadig nye til. Dersom vi ser på hva som forlater solcellefabrikkene er variasjonen derimot mye mindre. I dag kan vi med relativt god nøyaktighet dele markedet i to: solceller basert på silisiumwafere og tynnfilmsolceller . Disse står i dag samlet for nesten nøyaktig 100 % av alt som produseres. Tekst: Erik Marstein I dag kan vi med relativt god nøyaktighet delemarkedet i to. Den desidert vanligste måten å produsere solceller på er å ta utgangspunkt i en såkalt silisiumwafer . Dette er en tynn skive, oftest godt under 200 µm tynn, som sages ut av et svært rent og tilnærmet perfekt silisiumstøp. Høy materialkvalitet er essensielt, alle materialfeil kan bidra til at solcellene blir mindre effektive! Waferen prosesseres til solceller som igjen settes sammen i solcellepaneler. De silisiumbaserte solcellepanelene er ofte svært lette å kjenne igjen. Moderne solcellepaneler består som oftest av et karakteristisk rutenett på 60 eller 72 slike wafere, selv om enkelte teknologier velger andre formater eller å dele opp waferene før de monteres. MANGE FORDELER Silisiumbaserte solceller har en rekke fordeler, det er jo tross alt derfor de dominerer markedet. Effektiviteten i produksjon er høy. Pro- duktene på vei ut fra fabrikkene har i dag ofte virkningsgrader på 20-tallet, i blant til og med over 25 %. Dette er relativt nytt. Tidligere var så godt som alle solcellene fremstilt ved den såkalte «aluminum back surface field (Al- BSF)» teknologien. Denne var et enormt gjennombrudd da den kom, både i pris, effektivitet og skalerbarhet, men den hadde et effektivi- tetstak på rundt 20 %. Den er derfor nå raskt i ferd med å bli erstattet i solcellefabrikkene av mer effektive solcellearkitekturer. PERC Den mest vanlige teknologien er «passi- vated emitter rear contact» (PERC). En heldekkende aluminiumskontakt på baksiden byttes ut med tynnfilmbelegg som gir lavere elektrisk og (ofte) lavere optiske tap. Et stort fortrinn med denne tekno- logien er at den krever få endringer i eksisterende fabrikker. TEKNOLOGIER MED HØYERE VIRKNINGSGRAD Tre andre teknologier som gir høyere virkningsgrader enn PERC er også å finne i markedet. Dette er arkitekturene « heterojunc- tion » (HJ) , « interdigitated back contact » (IBC) og « tunnel oxide passivated contact » (TOPCON) . Alle disse kan gi virkningsgrader på cellenivå over 25 %. En kombinasjon av HJ og IBC står i dag for den gjeldende SILISIUMBASERTE SOLCELLER Solcelle- teknologier Energi og miljø // Solcelleteknologi

RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy