Sunwind forklarer: grid solcellepaneler med half-cut celler og dets fordeler

I denne artikkelen ser vi på hva et half-cut gridpanel faktisk er, og hvilke fordeler du får med denne typen solcellepaneler.

Den siste trenden på solcellemarkedet for mannen i gata er det som kalles half-cut gridpaneler, eller halfcell solcellepaneler. Fordelene til denne typen paneler er mange: lavere pris enn tradisjonelle 12 volt paneler, høyere effekt pr m2, raskere opplading av batteribanken og ikke minst vil panelet gi lading til tross for at deler av det er skyggelagt.

Les videre for å lære enda mer om alle egenskapene til grid solcellepaneler med half-cut celler, og oppdag om dette er noe for din hytte neste gang solcellepaneler eller anlegg skal oppgraderes.

Dette er en solcelle

En solcelle i et solcellepanel, eller en fotovoltaisk celle, er en celle som omdanner solenergi til elektrisk energi ved hjelp av den fotovoltaiske effekten – eller sagt på en annen måte; en diode som omdanner lys til elektrisk strøm. Den fotovoltaisk effekten er både en kjemisk og et fysisk fenomen hvor spenning og elektrisk strøm genereres i et materiale når det eksponeres for lys.

Materialenes elektroniske struktur er viktig for at prosessen i et solcellepanel skal fungere, og ofte brukes silisium som inneholder små mengder bor eller fosfor i forskjellige lag. Krystallinsk silisium er det vanligste halvledermateriale for en solcelle.

Slik fungerer et solcellepanel

Lys består av små 'pakker' med energi som kalles fotoner. Fotoner er type elementærpartikler som alt lys (og annen elektromagnetisk stråling) består av, eller er bygget opp av. Når sola skinner, og fotoner i solstrålene treffer en solcelle, blir de absorbert av cellen. Hvis fotonene har nok energi får de cellen til å frigjøre elektroner. Hvis fotonene ikke har nok energi, transformeres energien til varmeenergi.

De frigjorte elektronene kommer inn i ledninger og kabler, og beveger seg rundt en elektrisk krets. Den resulterende elektriske strømmen er i form av en likestrøm (DC). På grunn av sin spesielle struktur og materialene i solceller, får elektronene bare bevege seg i en enkelt retning. Hvis lyset er mer intenst, lysere, frigjøres flere elektroner hvert sekund og den elektriske strømmen blir større. Cellens spenning vil forbli den samme.

Dersom vi tar for oss et eksempel med et panel på 36 celler, er disse cellene koblet i serie hvor hver celle leverer ca. 0,5 volt uavhengig av størrelsen på cellen. 36 celler leverer da ca. 18 volt når det lader optimalt. Fordi batteriet har en spenning på 12 volt, og solcellepanelet 18 volt, må du ha en regulator mellom de to, som sørger for å hindre overlading og sikre fullading.

Panelet må levere enn høyere spenning fordi strøm «renner» nedover – det vil si hadde det levert mindre enn 12V, for eksempel 10V, ville batteriet ikke fått strøm. Dersom sola skinner vil spenningen være 18V, men om det skulle være litt skyer på himmelen vil denne naturligvis synke, men fordi dette utgjør en liten forskjell vil spenningen ikke synke under 12V, og batteriet vil fortsatt få noe lading.

Hva er et grid-panel?

Med «grid-panel» mener vi et solcellepanel som er laget for å knyttes til nettet, eller «on grid» i motsetning til tradisjonelle 12 volt solcellepaneler for «off grid» eller det typiske hyttemarkedet, altså løsninger som ikke er knyttet til strømnettet.

Tradisjonelt er grid-paneler laget for å knyttes til nettet, mens de «vanlige» 12 volt solcellepanelene som hytteeieren kjenner, er laget for å lade opp batterier.

Fordi grid-paneler lages for å knyttes til strømnettet, er det denne typen solcellepaneler som produseres i desidert størst volum på verdensbasis da nett-tilknyttet solstrøm er relativt vanlig i mange land. Generelt ser vi at ca. 90% av solcellepanelproduksjonen på verdensbasis er av grid-paneler, mens de resterende 10% er solcellepaneler som lages for å lade opp batterier.

Hva er et «half-cut» solcellepanel, og hvordan fungerer det?

Når vi snakker om at et solcellepanel har half-cut celler, eller et «halfcell»/halvcelle-panel, er det rett og slett tradisjonelle celler som er delt i to – cut in half, eller half-cut om du vil, noe som forbedrer panelets ytelse og holdbarhet.

Tradisjonelle 60- og 72-cellepaneler vil ha henholdsvis 120 og 144 halvkuttede celler, som med Sunwind Grid 350W som har 120 half cut celler. Når solceller halveres, halveres deres strøm også, og cellene kan produsere litt mer kraft. Mindre celler vil få færre mekaniske påkjenninger som reduserer muligheten for sprekkdannelse. Halvcellemoduler har høyere utgangsverdier og er mer pålitelige enn tradisjonelle paneler.

I et «vanlig» 12 volt solcellepanel er hver celle koblet sammen i serie, og er sånn sett ikke mer effektivt enn den svakeste cellen. Et half-cut gridpanel kan sees på som at ett panel egentlig er to tvillingpaneler i samme ramme. Den øvre og nedre delen av solcellepanelet (eller hver del av tvillingpanelet) er uavhengig av den andre halvdelen som gjør at det fungerer godt også dersom noe skygger for deler av panelet. Hvis den nederste halvdelen av et panel er skyggelagt, vil den øverste halvdelen fortsatt fungere. Dette er enda et godt argument for å gå til anskaffelse av et half-cut gridpanel på hytta hvor du nå vil kunne få en enklere jobb med plassering, du er mindre avhengig av absolutt null skygge, å måtte kutte ned trær osv.

Fordelene med et half-cut gridpanel

Det finnes en rekke fordeler, mange har vi allerede nevnt. En klar fordel er den relativt lave prisen kontra andre type paneler. Dette skyldes både det store volumet som produseres av denne typen paneler, og måten panelene er laget på – men oppsummert produserer panelet mer strøm (350W) til samme pris som et 185W panel med sine 185 watt.

Størrelsen på disse panelene kan være både et pluss og et minus, litt avhengig av din situasjon. Med et solcellepanel som Sunwind Grid 350W får du et panel som gir en høyere effekt, altså flere watt, over en mindre flate enn om du skulle hatt samme mengede watt med tradisjonelle 12 volt solcellepaneler.

Samtidig betyr det at rammen på ett panel vil være større enn det du er vant til dersom du ønsker å bytte ut et solcellepanel du har i dag med et nytt og større grid-panel. Det kan være en utfordring å finne plass på en sydvendt hyttevegg for de med mindre hytter eller store vinduer på sydvendte vegger, eller har hytter i områder hvor montering på tak ikke er egnet. Det er likevel verdt å nevne at Sunwind Grid 350W har en svært håndterlig størrelse sammenlignet med paneler som selges andre steder som er både større i størrelse og leverer dårligere effekt.

Half-cut grid-paneler – flott for lommeboka

Halvcellepaneler produserer mer kraft og er mer effektive en solcellepaneler med full celle, vil denne typen paneler spare både tid og penger for hytteeieren ved å levere mer kraft per kvadratmeter. Det kreves da færre paneler for å generere den samme kraften, som igjen fører til raskere installasjonstider og et behov for færre komponenter som festemateriell og stativer som reduserer de totale kostnadene.

Fordi produksjonen av grid-paneler er såpass stor, blir prisen på denne typen paneler også lavere, og dette er en av de store fordelene med grid-paneler – den lave prisen. Dette kan du se ved å sammenligne prisen på et 185W Max Power solcellepanel med ett Sunwind Grid panel som leverer hele 350W. Max Power 185W koster i skrivende stund 2999 kroner, mens Sunwind Grid 350W koster 2990 kroner – watt for watt får du nesten en dobling med et on-grid solcellepanel fremfor et off-grid panel.

Utnytt energien bedre med MPPT-regulator

Fordi et grid-panel er produsert for å kobles til strømnettet, er det helt nødvendig at går til anskaffelse av en MPPT-regulator dersom du ikke har dette fra før. Dette er for å sikre at batteriet får riktig spenning.

Et 60 cellers grid-panel vil kunne levere ca. 30V (60x0,5V), en spenning som er betydelig høyere enn ditt 12 volt batteri håper på. Regulatoren sitter mellom panel og batteri for å styre slik at batteriet får riktig spenning inn, hindre overlading og samtidig sikre fullading.

Raskere lading med half-cut grid

Fordi grid-panelet har 60 celler og kan levere ca. 30V, vil du kunne lade batteriene raskere enn med tradisjonelle 12V paneler. Fordi batteriet kun trenger ca. 18V (men du har ca. 30) vil MPPT-regulatoren omforme den «overflødige» spenningen (mellom 18 og 30), til en høyere strøm så du går fra å lade med 10 ampere til 20 ampere.

Dersom du har et 100At AGM-batteri som lades med 10 ampere vil dette ta ca. 10 timer å lade. Dersom du har et 60 cellers solcellepanel og en MPPT-regulator som styrer spenningen, vil ditt 100At AGM-batteri lades med 20 ampere, og vil ta ca. 5 timer å lade.