Ljus och teknik

"Energi är ett ord som används ganska ofta i vardagslivet och [...] i tekniska sammanhang talar man om att producera energi - kraftverket producerar elenergi" (Andersson, 2008, s. 143). Men i det här sammanhanget ska jag prata om solceller och elektrisk ström.

En solcell eller en fotovoltaisk cell är en anordning som består av halvledare, som leder den elektriska strömmen och dioder. Dioder är en elektrisk komponent som leder elektrisk ström i endast en riktning. När dioderna i anordningen belyses av solen uppstår elektrisk ström. Se bilden nedan:

När solinstrålningen (ljuset) träffar solcellen lösgörs elektronerna i den dopade kiselplattan och utjämnar sig. En elektronrörelse från plus till minus startar. Metallkontakterna på fram- och baksidan tar upp laddningen i form av elektrisk ström. Solcellen består av två kiselplattor som har en positiv motsvarande negativ sida.

Dagens solceller har en verkningsgrad i storleksordningen 20 % och är ännu ganska dyra. "Det finns på marknaden olika slag av leksaker som innehåller solceller av kisel som vid belysning ger elektrisk ström som kan driva en liten motor" (Ginner & Mattsson, 1996, s. 179). Andra vardagliga exempel är små lampor för trädgårdsbelysning, där solceller används för att undvika kabeldragning. Andra mindre energikrävande apparater som drivs med hjälp av solceller är miniräknare.

Det finns en annan teknisk anordning som kallas solfångare men solfångare har inte samma egenskap som solcellen. Det är viktigt att urskilja dessa två tekniska komponenter då solfångare omvandlar energin i solens strålar till värme. Genom solfångare cirkulerar vatten som värms upp av solen. Det går att lagra värmen som samlas från solfångare i välisolerade tankar och använda värmeöverskottet till vintern.


Referenser
Andersson, B. (2008). Grundskolans naturvetenskap - Helhetssyn, innehåll och progression
Ginner, T. & Mattsson, G (1996). Teknik i skolan (red.)
Wikipedia