Hur fungerar en solpanel?

Den enkla förklaringen

När solens strålar träffar solcellerna bildas
en ström av elektroner som kallas likström.
Likströmmen omvandlas till växelström i en
växelriktare och leds ut på elnätet.

Den längre förklaringen

En solcell är uppbyggd i flera lager. Överst,
närmast solen ligger en härdad glasskiva
som skyddar cellen från regn, hagel och snö.
Under glasskivan ligger två lager av kisel,
den ena är negativt laddad med ett överskott
av elektroner, (N-dopad) och den andra
positivt laddad med elektronnhål (P-dopad).
Kisellagren är ihopkopplade på ovan- och
undersidan.

När de två skikten sammanförs skapas en
PN-övergång. Här reagerar elektronerna
och elektronhålen med varandra och ett
elektriskt fält bildas. När sedan solen lyser på
solcellen, är det fotonernas energi i solljuset
som slår elektroner i de båda lagren fria från
sina tidigare bindningar.

Den här så kallade fotovoltaiska effekten,
skapar fria elektroner och fria elektronhål.
De fria elektronerna i det P-dopade skiktet
som ligger nära PN-övergången, skickas
över till det N-dopade skiktet med hjälp av
det elektriska fältet. På samma sätt kommer
elektronhål skickas åt motsatt håll – från det
N-dopade skiktet till det P-dopade.

Det positivt laddade skiktet blir mer positivt
laddat och det negativt laddade skiktet
bli mer negativt laddat än vad det var innan
solens strålar träffat solcellen. I och med
att ovan- och undersidan av kiselskikten är
ihopkopplade, kan den nu leda elektroner
från N-skiktet till P-skiktet. Vilket är motsatt
håll från hur elektronerna vandrar mellan
de olika dopade kiselskikten.

Nu har vi skapat en elektrisk ström mellan
kontakterna. Genom att koppla samman
flera solceller i en panel kan vi sedan leda
strömmen vidare. Solpanelerna ligger sedan
sammankopplade i en sträng som kopplas in
till en växelriktare.