Hur fungerar solceller? Enkel förklaring steg för steg

Hur fungerar solceller? En enkel förklaring

Solceller omvandlar solinstrålning till elektricitet. En solcell är den minsta byggstenen, medan en solpanel består av flera sammankopplade solceller. När panelerna får ljus producerar de likström, som vanligtvis omvandlas till växelström innan elen används i huset eller matas ut på elnätet.

Det är grunden i hur solenergi fungerar. Resultatet påverkas bland annat av solinstrålning, takets vinkel, väderstreck, skuggning och förluster i kablar och annan utrustning.

Hur fungerar solceller steg för steg?

1. Solljus träffar solcellerna. Solcellerna tar emot både direkt och diffust solljus.
2. Elektrisk ström uppstår. Solcellen omvandlar ljuset till likström.
3. Panelerna samlar strömmen. Flera solceller bildar en panel och panelerna kopplas samman i grupper, så kallade strängar.
4. Växelriktaren omvandlar elen. Likströmmen görs om till växelström som kan användas i byggnadens elsystem.
5. El används, lagras eller säljs. Elen används först där den produceras. Överskott kan lagras i ett batteri eller säljas via ett elhandelsföretag efter anslutning till elnätet.

Solcellernas grundprincip beskrivs ofta som den fotovoltaiska effekten. För en enkel bild kan man säga att solljuset sätter elektroner i rörelse i solcellens material, vilket skapar elektrisk ström.

Solcellens och solpanelens funktion

En solcell producerar likström. En solpanel är en större enhet där flera solceller arbetar tillsammans. Panelerna kopplas sedan ihop till ett system som dimensioneras efter byggnaden, taket och den elproduktion som kan utnyttjas.

Systemets verkningsgrad är lägre än solcellernas teoretiska omvandling av instrålning till el, eftersom energi förloras i flera delar av systemet. Energimyndigheten har beskrivit en typisk total systemverkningsgrad för kommersiella system på cirka 15–16 procent efter växelriktaren.

Skuggor kan påverka produktionen. Bypass-dioder, strängoptimering och moduloptimering är tekniker som kan analyseras när delar av anläggningen skuggas vid olika tider på dagen.

Hur fungerar en växelriktare?

Växelriktaren är solcellssystemets centrala omvandlare. Den tar emot likström från panelerna och gör om den till växelström för byggnadens elsystem eller elnätet. Den arbetar också med att hitta den arbetspunkt där panelerna kan ge så hög effekt som möjligt.

En vanlig funktion är MPPT, Maximum Power Point Tracking. Den spårar maximal effekt från solcellsmodulerna. I vissa system används optimerare så att olika grupper av moduler kan optimeras separat.

Växelriktaren måste uppfylla de krav som gäller för anslutning till elnätet. Energimyndighetens tester visar uppmätta verkningsgrader på 93–95 procent, medan tillverkarnas angivna värden låg på 95–98 procent i det testade materialet. Läs mer om växelriktare och solcellssystem hos Energimyndigheten.

Fungerar solceller på vintern och när det är molnigt?

Ja, solceller fungerar även när det är molnigt och under vintern, men effekten varierar. Moln minskar den direkta solinstrålningen, samtidigt som diffust solljus fortfarande kan användas. Energimyndigheten konstaterar att solceller kan producera el under molniga dagar och i mars.

Produktionen är normalt högre under årets ljusa delar och lägre under vintern. Hur stor årsproduktionen blir beror på solinstrålning, verkningsgrad, takets riktning och lutning, skuggning samt förluster i kablar, växelriktare och transformatorer. Därför bör en kalkyl bygga på den aktuella fastighetens förutsättningar, inte på en generell siffra för hela Sverige.

Sverige har enligt Energimyndigheten ett bra klimat för solceller, även om produktionen varierar mellan årstider och väderförhållanden.

Solceller med eller utan batteri

Ett batteri lagrar egenproducerad el så att den kan användas vid en annan tidpunkt, exempelvis när solcellerna inte producerar tillräckligt. Det kan öka användningen av den egna solelen, men batteriet är inte en obligatorisk del av ett solcellssystem.

Batterier kan kopplas på olika sätt. Både DC-kopplade och AC-kopplade system förekommer, så kopplingen ska väljas utifrån växelriktare, befintlig anläggning och önskad funktion. Ett batteri innebär inte automatiskt att huset får el vid strömavbrott. För det krävs en särskild reservkrafts- eller ödriftsfunktion och en systemlösning som är byggd för detta.

• Välj batteri utifrån när elen används och hur anläggningen är uppbyggd.
• Kontrollera att batteri och växelriktare är kompatibla.
• Be installatören beskriva skriftligt om reservkraft ingår och vilka laster som kan försörjas.

Solceller utan elnät

Solceller utan elnät, så kallade off-grid-system, är tekniskt möjliga men fungerar annorlunda än en vanlig nätansluten anläggning. Eftersom det saknas elnät behöver systemet dimensioneras tillsammans med lagring och utrustning som kan hantera variationer mellan produktion och förbrukning. Den praktiska lösningen beror på vilka laster som ska drivas och när elen behövs.

Ett nätanslutet system kan använda el från elnätet när solcellerna inte räcker och mata ut överskott när produktionen är större än förbrukningen. Ett system utan elnätsanslutning kan däremot inte sälja överskottsel till elnätet.

Det gröna teknikavdraget gäller inte installation på en fastighet som inte är eller ska anslutas till elnätet. Skatteverket skiljer alltså mellan teknisk off-grid-drift och villkoren för skattereduktion.

Takets riktning, lutning och skuggning

Takets väderstreck och lutning påverkar hur mycket solinstrålning panelerna får. Även lokalt läge, skuggning och hushållets användningsprofil spelar roll. Ett tak som inte är riktat rakt mot söder kan därför ändå vara användbart, särskilt om skuggningen är liten och elen kan användas när den produceras.

Solinstrålningsdata för samma plats kan skilja sig med cirka ±10 procent mellan olika källor. Be därför leverantören redovisa vilka antaganden som används i produktions- och lönsamhetskalkylen.

Överskottsel och elnät

När solcellerna producerar mer el än byggnaden använder kan överskottet matas ut på elnätet. Det kräver kontakt med nätägaren och ett avtal med ett elhandelsföretag. Ersättningen per kilowattimme varierar med avtalet och marknaden, så kontrollera villkoren innan du jämför erbjudanden.

Skatteverket anger att även en anläggning vars överskottsel säljs normalt kan anses ha som primärt syfte att leverera el till byggnaden eller byggnaderna. Läs mer om solceller, bidrag och nätanslutning.

Grönt teknikavdrag för solceller och batteri

För installation av ett nätanslutet solcellssystem är det gröna teknikavdraget högst 15 procent av kostnaden för arbete och material inklusive moms från och med 1 juli 2025. För ett system för lagring av egenproducerad el är avdraget högst 50 procent. Det sammanlagda avdraget är högst 50 000 kronor per person och beskattningsår.

Batteriet måste vara kopplat till en nätansluten anläggning för egenproduktion av förnybar el, eller installeras samtidigt som solcellsanläggningen. När solceller och batteri installeras samtidigt ska växelriktaren hänföras till solcellsinstallationen; Skatteverket anger då 15 procent för den delen.

Avdraget gäller arbete och material. Frakt, resor, maskiner och projektering omfattas inte. Vid totalentreprenad kan kostnaden schablonmässigt räknas som 97 procent arbete och material och 3 procent övriga kostnader.

Så bedömer du en solcellsanläggning

Det går inte att ange en generell återbetalningstid eller ett standardpris som gäller alla villor och företag. Lönsamheten påverkas av investeringskostnaden, elpriset, hur stor andel av elen som används direkt, takets förutsättningar, finansieringen och eventuellt grönt teknikavdrag.

Jämför därför offerter på samma grund. Be om uppgifter om beräknad årsproduktion, systemets komponenter, skuggning, förväntad egenanvändning, batteriets funktion och kostnader som inte ingår i avdragsunderlaget. Energimyndighetens underlag om solenergi beskriver flera av de faktorer som påverkar produktionen.

Vanliga frågor

Vad är en solcell?

En solcell är en komponent som omvandlar solinstrålning till likström. Flera solceller kopplas ihop till en solpanel, och flera paneler bildar tillsammans en solcellsanläggning.

Hur fungerar solceller när det är molnigt?

De kan fortfarande producera el eftersom diffust solljus når panelerna. Effekten blir vanligtvis lägre än vid stark direkt sol, men hur stor skillnaden är beror på väder, anläggningens läge och systemets egenskaper.

Fungerar solceller vid strömavbrott?

En vanlig nätansluten anläggning ska inte förutsättas fungera som reservkraft vid ett strömavbrott. Det krävs särskild reservkrafts- eller ödriftsfunktion, rätt växelriktare och en installation som kan skilja huset från elnätet.

Hur fungerar solceller med batteri?

Solcellerna producerar el och batteriet lagrar en del av energin för senare användning. Systemet kan vara DC- eller AC-kopplat. Batteriets funktion vid strömavbrott beror på om reservkraft ingår i systemdesignen.

Hur fungerar en solcellsregulator?

En solcellsregulator används i vissa mindre eller fristående system för att styra laddningen från solpaneler till ett batteri. I nätanslutna villaanläggningar är det i stället växelriktaren och det övriga systemet som hanterar omvandling och anslutning. Funktionen måste därför bedömas utifrån den aktuella systemtypen.

Vad är skillnaden mellan solceller och solfångare?

Solceller producerar elektricitet. Solfångare använder solenergi för att värma exempelvis vatten eller luft. De är alltså olika tekniker med olika användningsområden.

Var hittar jag mer fakta om solceller?

Energimyndighetens test av växelriktare ger teknisk information om omvandling och effektivitet. Du kan också läsa Svensk Solenergis statistik och Naturskyddsföreningens frågor om solceller och solenergi.