GLAS 1
I innovationsmiljön Smart Housing Småland (SHS) a
rbetar man med hållbart byggande och boende i glas och trä. Solceller är en pusselbit som kan användas för att öka hållbarheten. Då det gäller solceller behövs olika lösningar för fasad och tak i och med att ljusförhållandena är helt olika i olika vinklar och väderstreck. De byggelement där solceller integreras måste både fortsätta att uppfylla de byggnadskrav som finns samt fungera bra som energialstrare. Glas Laminat (EVA) Kiselsolcell Solcell Laminat (EVA) Backkontakt Framkontakt Solcellsmodul Figur 1. Ovan: olika delar av en kiselsolcell. Till höger: förhållandet mellan solcell, en solcellsmodul och en solpanel. Solpanel CIGS-tunnfilmssolceller. Kristallina kiselsolcellmoduler. HÅLLBART BYGGANDE Text: Parisa Sehati, Glafo Foto: Glafo Det finns flera olika typer av solceller och valet beror bland annat på hur byggnaden ser ut samt var den ska byggas. De viktigaste parametrarna är: lufttemperatur, installationsyta, installationsvinkel, instrålning, byggnadens energibehov samt spektralberoendet hos själva solcellerna. Planera för integrering I SHS-förstudien ”Underlag för användning av solceller i High6” som OBOS, Smart Housing, Tengbom och RISE Glas1 utfört optimerade man valet av solceller och batterilagring för ett koncept med en sexvåningsbyggnad i trä som ska stå klar 2018. I detta fall kom man fram till att bästa val för solceller på tak är antingen HIT-solceller (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) eller kristallina kiselsolcellsmoduler (mono- och poly-). För fasader är det CIGS tunnfilmssolceller (Copper-Indium Gallium Selenide) som gäller. Man kan också använda kristallina kiselsolcellmoduler på fasader men i så fall måste man vara medveten om de förluster man får. Det är viktigt att redan i projekteringsfasen planera för integreringen av solcellerna så att lösningen blir tilltalande, får bästa möjliga ekonomi och optimeras för tillämpningen. I översikten på nästa sida finns inte de allra dyraste och mest exotiska varianterna som multijunction-, GaAs-solceller eller Perovskiter med. De är inte aktuella i dagsläget då det ekonomiska incitamentet för integrering blir litet eller för att de är under utveckling. Inte heller solfångare som ger värme eller hybridsystem finns med. Vad är en solcell? En solcell använder solljus för att tillverka elektricitet. Själva solcellen består av en halvledare som är hjärtat (se figur 1). Halvledarmaterialet täcks av EVA-laminat på bakoch framsidan, har kontakter på bak- och framsidan samt täckglas antingen enbart på framsidan eller på både bak- och framsidan. Valet av halvledare påverkar effektnivån och under vilka miljöförhållanden solcellen presterar bäst. När en solcell träffas av ljus, absorberas fotoner av halvledaren. De ljusfotoner som har rätt mängd energi kan ”sparka ut” en elektron. Solljuset innehåller miljoner fotoner med olika våglängder vilket ger miljoner utsparkade elektroner. Man samlar upp alla dessa elektroner och kallar det för elektricitet. Det här är den så kallade fotoelektriskta effekten som upptäcktes redan på 1800-talet av den franska forskaren Alexander Becquerel. Senare fick Albert Einstein Nobelpriset i fysik för en banbrytande förklaring av den fotoelektriska effekten. En vanlig solcell kan inte leverera hur > High 6 – solceller, trä och glas. Alexander Becquerel Albert Einstein 1. Glafo, SP, Swedish ICT och Innventia har gått samman i RISE Research Institutes of Sweden för att skapa en samlad institutssektor och bli en starkare innovationspartner för näringsliv och samhälle. GLAS 1.2017 / solceller / 53