Solceller – 14% mere effektive i Grønland

Stort set alt den energi, vi får på jordens overflade, stammer fra solen. Det er solen, der varmer atmosfæren op, så vi kan leve i den. Solen giver energi til fotosyntese, så planter kan gro og danne fødegrundlag for dyr og mennesker. Uden solen ville vi heller ikke have vind, havstrømme og nedbør. Man kan derfor sige, at de vedvarende energikilder, vi beskæftiger os med her, alle kommer fra solen. Derfor er det også oplagt at se på, hvordan man kan ’høste’ solens energi direkte.

Man kan selvfølgelig bruge solens energi til at varme vand op til et varmt bad, eller til at få træer og planter til at gro, så man får brænde og mad. Solceller er til gengæld en metode, hvor man kan omdanne solens lys direkte til elektricitet.

Simpelt forklaret, så består en solcelle af nogle beskyttende lag og elektriske ledere, som omgiver to forskellige typer af silicium. Det ene lag silicium har et overskud af elektroner omkring atomkernerne og det andet lag har et underskud af elektroner. Når lyset fra solen rammer solcellen, bliver der skubbet til elektronerne i silicium-lagene, som så begynder at bevæge sige mellem de to lag silicium og dermed skaber en elektrisk strøm, som opfanges af metallederne.

Solceller er ret smarte, fordi de bare står og producerer strøm uden at larme. Man kan have dem på taget af huse eller ude på marker. De har selvfølgelig den udfordring, at der skal være en del lys, før de kan producere strøm. Desuden omdanner selv effektive solceller kun omkring 20% af solens energi til elektricitet.

I Grønland har man opsat en hel del solcelleanlæg. De spiller ikke så stor en rolle i den samlede produktion, men i forhold til et vandkraftværk er de meget billige at sætte op og kan bidrage med vedvarende energi afsidesliggende steder, som ellers bruger fossilt brændsel. Nogle af de steder, er der sol hele døgnet om sommeren og mørkt hele døgnet om vinteren. Det betyder, at solcellerne er rigtig smarte om sommeren, og slet ikke giver strøm i nogle perioder om vinteren. Til gengæld har man fundet ud af, at det kølige klima og refleksion fra sneen faktisk gør solceller i Grønland 14% mere effektive end i Danmark. Derfor er solceller et godt bidrag til energiproduktion i Grønland, men de kan ikke stå alene.

På Færøerne har man et enkelt større solcelleanlæg i den sydligste by på den sydligste ø Suðeroy, som ikke forbundet med det øvrige elnet på Færøerne. Der er ofte overskyet og tåget på Færøerne, så derfor er solceller ikke den bedste løsning her.

Opgave: Optag solens energi

Arbejde i grupper på 2-3 elever.

Det skal hver gruppe bruge: 1 termometer, 1 sort beholder (flaske eller dåse malet sort), solskin.

• Fyld din beholder med køligt vand. Du skal vide rimeligt præcist, hvor meget vand du har fyldt i. Brug et decilitermål, hvis du ikke ved, hvad beholderen kan indeholde.
• Mål temperaturen på vandet og skriv det ned.
• Sæt beholderne i solen i 2 timer, mål derefter temperaturen af vandet og skriv den ned.
• Regn ud, hvor mange grader temperaturen i vandet er steget.

Det kræver 4,18 joule per gram per grad at varme vand op. Joule er en enhed, vi beregner energi i ligesom kilowatt timer (1 kWh = 3.600.000 joule). Du kan nu beregne mængden af joule, solen har tilføjet dit vand, ved at gange 4,18 med mængden af vand i din beholder i gram/milliliter, og det antal grader vandet er steget i temperatur.

Kan I udnytte energien i vandet til noget?