Danmarks første anlæg med solceller, der virker både på for- og bagsiden, bliver nu opført.
Danmarks første anlæg med solceller, der virker både på for- og bagsiden, bliver nu opført.

Foto : European Energy

Ny solcelletype opstilles i Danmark: Optager lys fra begge sider

På få år har indmaden i solcellepaneler forandret sig markant. Det har ført til udviklingen af en ny type solceller, der tager lys ind fra begge sider med en markant højere ydeevne til følge. Nu kommer de første såkaldte bi-facielle solceller i drift i Danmark.
Brødtekst

Her til lands rundede vi sidste år 100.000 installerede solcelleanlæg, og selvom de blå-sorte paneler umiddelbart alle ligner hinanden, foregår der i disse år en rivende teknologisk udvikling i materialerne inde bag glaspladerne, som driver virkningsgraden opad.

Den foreløbige kulmination på udviklingen er de såkaldte bi-facielle solceller, der optager sollys både på for- og bagsiden. Det dobbelte lysindtag – som ganske vist er stærkt begrænset fra bagsiden – kan give et panel en 6-8 procent højere ydeevne. 

Nu opstilles det første store anlæg af denne type herhjemme på Mors i Nordjylland. Senere i år vil solcelleleverandøren European Energy nemlig gå i gang med at bygge den første tredjedel af en i alt 25,7 MW stor solcellepark med bi-facielle solpaneler. 

Paneler er forvandlet på to år

At udviklingen i solcelleteknologi går stærkt, kan Jan Vedde, der er senior ingeniør hos European Energy, skrive under på. 

»Det her er det første og største projekt herhjemme med denne type solceller, men jeg har stærkt på fornemmelsen, at det allerede vil være fortidsteknologi, næste gang vi skal opføre et anlæg,« siger Jan Vedde.

Han forklarer, at overgangen fra énsidet til dobbeltsidede solceller er sket på få år. Konkret er det fire drastiske ændringer i indmaden i de paneler, som kommer fra de store kinesiske producenter, der har åbnet for solcellernes bagside.

Først og fremmest er selve kernekomponenten af solcellen – den såkaldte silicium-wafer, der er i stand til at omdanne sollys til elektricitet – overgået fra at være en støbt multikrystallinsk blok, til at være en monokrystal, der er trukket op af en smeltemasse.

Dermed har waferen ingen såkaldt korngrænse, som er en overgang mellem to krystaller, hvor der kan forekomme tab.

Derudover er selve celle-arkitekturen også markant forandret. Tidligere var bagsiden af waferen beklædt med et tyndt pådampet lag af aluminium, der agerede cellens negative kontakt.

I de nye solceller er den dækkende aluminiumskontakt nu erstattet med et fintmasket kontaktmønster kaldet PERC (Passivated Emitter and Rear Contact), der minder om det, der sidder på forsiden og altså eksponerer waferens bagside for sollys.

For det tredje har industrien også bevæget sig imod, at modulerne nu i stigende grad produceres med glas på bagsiden. Glasset er fuldstændig diffusionstæt og mere vandtæt og beskytter solcellen bedre end hidtidige bagbeklædningsmaterialer af plastik. Glasbagsiderne giver derfor modulerne en levetid på 30 år i modsætning til 25 år på konventionelle solceller.

Med disse tre grundlæggende forandringer i solcelle-designet lå det fjerde og afgørende nybrud på solcelle-fronten lige for: at tage sollys ind fra bagsiden af silicium-waferen, som i sin grundlæggende virkemåde er ligeglad med, hvilken vej lyset kommer fra. 

Bagsiden kan i teorien opnå en ydeevne på op mod 70 procent af forsidens – hvis den vel at mærke peger direkte op mod solen.

»Men da den peger nedad, er nettobidraget selvfølgelig langt mindre. Ser man på det som modultekniker er det dog en kæmpegevinst, særligt fordi selve bi-facialitetsfunktionaliten kommer gratis med i købet så at sige,« siger Jan Vedde.

Selvom den nye solcelletype i øjeblikket er dyrere end tidligere generationer, opvejes prisen ifølge ham af fordelene ved den øgede produktion og længere levetid.

Dobbeltsidede solceller giver nye overvejelser

Når solceller pludselig er blevet i stand til at virke begge veje, er der nye hensyn at tage i forhold til, hvordan anlægget skal stilles op.

Blandt andet begynder underlagets refleksionsevne – den såkaldte albedo-værdi – at være en faktor. Anlægget på Mors vil blive opstillet på en græsmark, men European Energy har et testcenter ved DTU Risø, hvor virksomheden er begyndt at teste forskellige typer underlag.

»Vi har ingen data fra de forskellige reflektorer endnu, men i den videnskabelige litteratur viser andre tests, at det er muligt booste bagsidebidraget betragteligt. Men én ting er refleksionsevnen, noget andet er, at højden på standerne også afgør, hvor meget lys der kommer ind til bagsiden, og det samme gør tætheden af modulernes placering – alt det begynder at spille en rolle,« forklarer Jan Vedde.

Det er først, når det optimale forhold mellem disse faktorer er opnået, at den øgede produktion på 6-8 procent kan realiseres. Selv da vil det ifølge Jan Vedde blive svært i et land som Danmark, hvor der er meget diffust lys.

»Men nu kaster vi os ud i det, og selv hvis der kun skulle være fem procent ekstra ydeevne, så er det stadig en gevinst,« siger Jan Vedde.

Park var i skarp konkurrence

Parken er resultatet af et teknologineutralt udbud, der blev afgjort i december sidste år. 

Udbuddet var i sig selv opsigtsvækkende, da pristillæggene slog bunden ud af alle tidligere rekorder med et gennemsnitligt statsligt bidrag på bare 2,28 øre pr. produceret kilowatttime. Konkurrencen endte jævnbyrdigt med seks vindende projekter – tre landmølleparker og tre solcelleparker.

For European Energys kommende anlæg på Mors endte satsen på 2,84 øre/kWh, altså markant lavere end tidligere tiders 60-40-støtteordninger (hvor anlæg modtog 60 øre pr. kWh de første ti år og 40 øre i pristillæg de følgende ti år) og endda markant under tilbudsloftet, som ifølge udbudsbetingelserne maksimalt måtte være på 13 øre pr. kWh. Pristillægget gives for de næste 20 år.

Det er for Jan Vedde bare endnu et bevis på, at solcellerne er ved at være på niveau med den billigste vedvarende energiform, landmøllerne.

»Når der ikke er én teknologi, der rydder bordet, så er det bevis på, at teknologierne reelt kan konkurrere med hinanden,« siger Jan Vedde.

European Energy bygger anlægget i tredjedele, fordi man er nødt til at vente på, at det lokale netselskab bliver klar med nettilslutningen. Hele det 25,7 MW store anlæg vil stå klar inden udgangen af næste år.