Partiell skuggning innebär att ett mindre del av en solcellspanel hamnar i skugga.

Beroende på hur kraftig skuggningen är förloras ström, spänning och effekt. Vid totalt mörker sjunker ström, spänning och effekt till noll. Solpaneler för laddning av 12V batterier tillverkas med 36 solceller i serie.

Solceller för laddning av 12V batterier tillverkas med 36 solceller i serie.

Strömmen som genereras i var och en av dessa solceller går igenom

alla 36 solcellerna i serie.

Om en solcell hamnar i totalt mörker, producerar den ingen ström och spänningen från denna solcell blir 0V. Alla andra solceller som är i solen genererar ström som vanlig. Solpanelens spänning sjunker med cirka 0,5V (spänningsfall från 1 solcell). Detta spänningsbortfall är inget problem, solpanelspänningen ligger fortfarande långt över batteriets spänning.

När en solcell hamnar i skugga ökar denna solcells motstånd. Motståndet stryper ström som genereras i alla övriga solceller. Solpanelströmmen sjunker däremot mycket mer (upp emot 70-80% av strömmen försvinner, beroende på skuggans styrka och omgivningens temperatur). Detta beror på att strömmen i en solpanel går i en slinga genom alla 36 solceller. Den solcell som hamnat i skugga får hög motstånd och därmed stryper strömmen från övriga 35 solceller.

Det bästa botemedlet är att montera solpanelen på en plats som partiell skuggning undviks. Se till att löv och andra föremål inte finns på solpanelen. Vi har designat solpaneler med 2x36 solceller i parallell. Detta gör att strömmen har två vägar att gå igenom. Enligt ohms lag väljer strömmen den väg som har lägst motstånd. I figuren nedan påverkas enbart ¼ del av solcellerna av skuggning medan ¾ delar producerar som vanligt. Man kan tänka sig att 3x36 solceller, 4x36 solceller osv motverkar skuggningen ännu bättre. Detta är sant men att tillverka solpaneler på detta sätt ökar tillverkningskostnaden. Vi har tidigare tillverkat solpaneler med upp till 4x36 solceller men den höga tillverkningskostnaden är inte motiverat. Vi rekommenderar att man tänker på partiell skuggning vid installation och undviker partiell skuggning.

Solpanel med 72 solceller (2x36 solceller) för nominell 12V. Observera att 72 solceller

(alla i serie är en 24V solpanel). Denna konstruktion med 2x36 är för nominell 12V.

Svar NEJA. Ökat motstånd i kisel är en inneboende egenskap av kisel. kisels motstånd minskar i solen och ökar i skugga. Det går inte att trolla bort denna egenskap. Varje solcell i kisel är cirka 0,2mm tjock, det är denna tjockleks motstånd som ökar. Tunnfilm solceller har mycket tunnare skikt vilket gör att motståndet blir lägre i skugga men det är inte försumbar.

Fördubbla din solpanels effekt med hjälp av en spegel

Uteffekten av en solcell är direkt proportionell mot det infallande ljusets intensitet. Genom att använda speglar kommer mera ljus att träffa solpanelen och ström och effekten ökar i proportion mot ljusstyrkan som träffar panelen. Om man skulle lyckas få dubbel så mycket ljus skina på solpanelen, får man mer än dubbel ström (det blir cirka 2,10-2,15 gånger mer ström. Om man skulle lyckas koncentrera ljuset 10 gånger (vilket är praktiskt svårt att uppnå med plana speglar) får man mer än 11 gånger mer ström. Den lilla extra över direkt proportionalitet beror på andra gradens excitation (second excitation). Det blir viss förlust om solpanelens temperatur ökas men i för hållande till hur mycket mera får man av extra ljus är temperaturförlusterna helt OK.

Placera en spegel enligt skissen nedan och fördubbla effekt och ström. Med flera speglar placerade så att ljuset reflekteras mot solpanelen får du ännu mer ut av solpanelen. Placera spegeln/speglarna nära panelen (det speglade ljuset divergerar och försvagas annars), se till att speglarna, i sig, inte skuggar solpanelen eller någon del av den under dagens ljusa timmar.

Figuren nedan visar ström-spänningskurvan av en 8W solcell med och utan spegel. Mätningen är gjord 2007-09-19, klockan 14:30 i Norrköping (klar himmel, lufttemperatur cirka 15 grader). Maxeffekten med användandet av en plan spegel är 14,6W (vid 13V och 1,12A), utan spegel under för övrigt samma förhållande är effekten 8,7W (vid 14,77V och 0,591A). Notera att denna solpanel ger drygt 9W under högsommar.

Bilden visar ström-spänning karakteristika för en 8W solpanel med och utan spegel. Med en planspegel ökar strömmen nästan till det dubbla och maxeffekten ökar från 8,7W till 14,6W. Mätningen är gjord en solig dag i september i Norrköping (2007-09-19, kl 14.30, lufttemperatur 15 grader Celsius)

För att få koncentrerad ljus under större delen av dagen behövs det flera speglar så att var och en av dessa reflekterar maximalt ljus under dagens olika timmar. En spegel placerad i sydläge kan bidra några timmar mitt på dagen. Notera också att speglar reflekterar del av det diffusa ljuset också, detta innebär att även i molniga dagar får du något mera ström om en spegel används. Tänk på att partiell skuggning gäller det speglade ljuset också. Placera spegeln så att det reflekterade ljuset träffar hela solpanelen (med god marginal). Vidare, låt de direkta solstrålarna träffa solpanelen vinkelrätt och ”spegelljuset” komma snett. Optimera placeringen för ”mitt-på-dagen timmarna”, det är då som solen är starkast.

Skissen visar placeringen av spegeln i förhållande till solpanelen. Solstrålarna som träffar spegeln reflekteras mot panelen. Placera solpanel och spegel så att de direkta solstrålarna träffar panelen vinkelrätt, det får bli snett infall för dem reflekterade strålarna från spegeln.

Bilden nedan visar en stor solcellsanläggning (världens hittills största) som ska byggas i Australien. Här ska ljuset koncentreras 500 gånger med hjälp av speglar, solcellerna av mycket hög kvalitet sitter i tornet i mitten.

Som bekant, säljs inte solceller per m² utan per watt. Du kan tolka data i denna rapport (se länken nedan) som effektiva soltimmar. Med effektiva soltimmar  menas antalet timmar per år som man har 1000W/m² solinstrålning. Exempelvis i Göteborg har man 1100 kWh per m² och år. Det är likvärdig att anta att man har 1100 timmar sol av styrka 1000W/m² per år. Med detta omräkning kan du lätt räkna hur mycket energi du får från din solcell per år. exempelvis om du har en 100W solpanel, som är monterad i Göteborgstrakten (45 grader mot söder) får du 100W x 1100 h= 110000 Wh = 110 kWh per år. I rapporten nedan finns det mer statistik från flera orter i Sverige, också månadsvis, du kan räkna hur mycket du får varje månad.
Hur mycket är solinstrålningen i Sverige, en rapport från Lunds Tekniska Högskola författat av Elisabeth Kjellsson