SuperminarenandClaude Sonnet 5.5
f7fa8cfbc1
- Sections and slides rewritten in Swedish; German law and institutions replaced by Swedish/CEPT/ITU equivalents (PTS, SSA, PTSFS 2025:1, SSMFS 2008:18), unverified statements marked "% TODO VERIFY" - New toc: INSTEG, HAREC, UPPGRADERING; section idents are Swedish (see ident-map.tsv) - Exam-question tags, BNetzA question pool, solutions and the German SWL course removed - Static pages, snippets, applets, READMEs and image alt-texts translated - TikZ labels translated; SVG drawings regenerated (drawing 689 still fails to build upstream: it references a missing photo) - Changed from the original: not endorsed by DARC e.V., SSA or PTS Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
2.1 KiB
I kapitlet om dioder har vi redan lärt känna fotodioden. Samma effekt – omvandlingen av ljusenergi till elektrisk energi – utnyttjas även i solcellen. En solcell omvandlar solens optiska strålningsenergi till elektrisk energi. Därmed finns en extra spänningskälla som även kan användas inom amatörradion, till exempel vid ett fieldday. Figur [ref:a_solarzelle] visar uppbyggnaden av en monokristallin kiselsolcell.
När ljus träffar solcellen frigör ljuspartiklarna (fotonerna) elektriska laddningsbärare i halvledaren, varvid en elektrisk spänning och en ström uppstår. Albert Einstein förklarade denna fotoelektriska effekt redan 1905 och fick senare Nobelpriset i fysik för det.
Symbolen för ett fotoelement (solcell) visas i figur [ref:a_photoelement].
[picture:958:a_solarzelle:Uppbyggnad av en monokristallin kiselsolcell] [picture:938:a_photoelement:Symbol för fotoelement (solcell)] [picture:949:a_solarmodul:Solcellssammanslutning i en solpanel] [photo:343:a_solarmodul_photo:Solpanel med celler]Viktiga data för en solcell är tomgångsspänningen U_\mathrm{OC}, alltså spänningen utan ansluten last, samt kortslutningsströmmen I_\mathrm{SC}, som flyter vid direkt kortslutning av anslutningarna under full solinstrålning.
Precis som vid serie- och parallellkoppling av ackumulatorer respektive spänningskällor förändras klämspänningen och den största lastströmmen hos en solpanel genom hopkopplingen av de enskilda solcellerna.
I en solpanel är flera solceller hopkopplade, som figur [ref:a_solarmodul] visar. Här
seriekopplas 30 solceller med vardera \qty{0,6}{\volt} tomgångsspänning. De enskilda cellernas spänningar adderas. Därmed blir totalspänningen
\qty{30}{} \cdot \qty{0,6}{\volt} = \qty{18}{\volt}.
Dessutom parallellkopplas fyra sådana serier. Vid parallellkoppling adderas strömmarna från de enskilda strängarna. Om varje solcell respektive varje sträng ger en kortslutningsström på \qty{1}{\ampere} blir den sammanlagda kortslutningsströmmen
\qty{4}{} \cdot \qty{1}{\ampere} = \qty{4}{\ampere}.