• OPTIMIST: Per-Anders Hansen ved UiO tror stoffet han forsker på kan påføres både nye og gamle solceller for en billig penge. Foto: Håkon Jacobsen

Rødt lys kan doble effekten i solceller

Doktorgradsstipendiat Per-Anders Hansen ved Universitetet i Oslo mener han har funnet en billig løsning som kan doble effekten i solceller. Kriserammede REC er blant aktørene som følger forskningen hans.

annonse:

Først en rask forklaring: Sollys inneholder små energipartikler som kalles fotoner. Når fotoner treffer solceller, slås elektroner løs og lager strøm.

Over halvparten av sollyset er usynlig (mest infrarødt lys), men inneholder også en energirik del som kalles UV-stråler.

Infrarøde (IR)-fotoner er for svake til å slå løs elektroner i solceller, mens UV-fotoner har to eller tre ganger den nødvendige energien til å gjøre dette. Problemet er at fotonene, uansett styrke, aldri klarer å slå løs mer enn ett elektron om gangen.

– Hvis du lager en omelett, knekker du egg. Hvis du prøver å knekke egget med en q-tip, har du ikke nok kraft. Smeller du egget hardt i gulvet, knekker egget, men du oppnår ikke noe mer enn det, illustrerer Hansen.

Les også: Etterlyser mer solcelleforskning

Energien forsvinner

Følger man denne metaforen, er det slik at den resterende energien som ikke slår løs elektronene forsvinner ut som varme i solcellen. Røde fotoner, derimot, har den perfekte styrken.

Derfor forsker Hansen på hvordan man kan konvertere UV- og IR-fotoner om til røde fotoner.



Lett blanding

Det første stadiet i løsningen hans er å blande titanoksid og europium. Titanoksid fanger opp lys og finnes blant annet i solkrem, mens europium brukes i de røde fargecellene i bilderørsskjermer.

Det er samspillet mellom disse som danner røde fotoner: UV-fotoner slår løs høyenergiske elektroner i titanoksid, mens europiumatomene bruker energien til å sende ut røde fotoner.

Les også: – Blodbadet er bra for solindustrien

Dobling

Hvis man klarer å gjøre om all UV- og IR- energi til rødt lys, kan man altså doble effektiviteten i dagens solceller, som ligger på 16–18 prosent.

– Jeg tenker ofte på hvorfor ingen har gjort dette før, smiler Hansen.

IFE: Nye tider for solindustrien

Sprayboks

Han ser for seg at materialene kan legges som en nanotynn hinne over solcellen, enten under produksjonen eller i etterkant.

– Dette kan fungere på gamle og nye solceller. De stoffene jeg bruker tåler vær og vind fordi lignende materialer brukes som beskyttelse mot nettopp dette. Jeg ser også for meg at stoffet kan selges på sprayboks etter hvert, sier doktorgradsstipendiaten.

Les også: Opplever solskinn tross solkrise

Flere interessenter

Prosjektet hans er en del av Forskningsrådets Forskningssenter for Miljøvennlig Energi (FME-Sol), som er et nasjonalt forskningsprosjekt hvor blant andre UiO og industripartnere som REC er involvert.

Hansen tror industrien med tiden kan nyte godt av teknologien hans.

– Solceller skal igjennom en mengde produksjonsprosesser fra før av, og dette blir maksimum ett steg ekstra. Det kan også inkorporeres i de stegene som allerede er der. Det ville ikke blitt komplisert å gjøre dette, mener han.

Les også: Utvikler mer effektive solceller

Billig?

Ett av de store spørsmålene er hvor dyrt det blir.

Akkurat nå er teknologien på utviklingsstadiet, men testing i løpet av de neste årene kan etter hvert gi et svar.

Hansen er imidlertid optimist.

– Man trenger ikke mye av dette, så det trenger ikke å være dyrt. Dette beror seg på billige ting. Jeg vil tro at man kan bruke dette i solceller innen fem eller ti år, sier han.

Les også:

25.000 jobber i solenergi

Taiwanere refser RECs strategi

REC kutter enda 200 ansatte

Umoe utsetter solsatsing

– Energiselskapene motarbeider solenergi

annonse:

Per-Anders Hansen (26)
  • Har mastergrad i materialer, energi og nanoteknologi fra Universitetet i Oslo.
  • Er nå i gang med doktorgraden «Energyconversion materials for PV applications by atomic layer deposition».
  • Forskningen hans går ut på hvordan man kan øke effektiviteten i solceller ved hjelp av blant annet titanoksid og europium.
  • Prosjektet hans er en del av Forskningsrådets Forskningssenter for Miljøvennlig Energi (FME), hvor 11 norske forskningssentre og industripartnere som Elkem Solar, Hydro, Norsun og REC er involvert.

Les også:

annonse:
Anbefalt for deg
Delinger på facebook