Superlette og bøyelige solceller kan fungere like godt som vanlige tynnfilm-solceller på glass. Det har forskere fra Sverige og Kina nylig bevist.
Solceller som ikke veier mer enn cirka sju gram per kvadratmeter, kalles gjerne for superlette. Vanlige solcellepaneler med glass veier vanligvis omkring ti kilo per kvadratmeter.
Superlette solceller er interessante å benytte spesielt i rommet og på fly.
Nå har en forskergruppe fra Uppsala universitet i samarbeid med kinesiske forskere klart å produsere superlette solceller på en tynn plastfilm. De har brukt en teknikk med såkalte kvanteprikker; små nanometerstore krystaller av blysulfid, som gjør det mulig å produsere solcellene ved lav temperatur. Teknikken gjør også cellene ekstremt bøyelige.
Jobben har bydd på flere utfordringer.
– Vi måtte først produsere kvanteprikker med høy kvalitet, som har god lysabsorpsjon og ikke så mange defekter, for eksempel at det mangler et atom i eller på overflaten av kvanteprikken, forteller lektor i fysikalsk kjemi Erik Johansson ved Uppsala universitet.
Et annet problem var å konstruere en gjennomsiktig kontakt som kan lede strømmen videre fra solcellen. Forskerne benyttet seg av lange, men smale sølv-nanotråder, cirka 30 nanometer i diameter, som ble lagt i en oppløsning. Da oppløsningen hadde festet til plasten og hadde tørket, ble det dannet et uregelmessig nett av sølvtrådene. På denne måten kan trådene lede strøm, men lys kan likevel passere gjennom nettet.
Oppå nettet ble det lagt et tynt lag av en sinkoksidoppløsning, og deretter ble kvanteprikkene plassert over denne. Øverst ble det lagt et tynt gull-lag for å danne den andre kontakten.
Solcellene som ble produsert på denne måten, på en tynn plastfilm, hadde en virkningsgrad på 9,9 prosent. Da solcellene i stedet ble plassert på glass, hadde de som best en virkningsgrad på 10,8 prosent.
- Dansker nært nytt solcellegjennombrudd: Skal printe bøyelige, billige solceller til massene
Flere fordeler
Lette solceller har mange fordeler. Det går med mindre materialer og energi under produksjonen, samtidig som at det ikke kreves like mye drivstoff for å transportere dem til plassen der de skal brukes.
– Totalt sett kan lette solceller derfor bli mer miljøvennlige en tyngre solceller, sier Erik Johansson.
Dessuten kan solceller som er lette og bøyelige brukes på nye måter.
– Man kan for eksempel tenke seg at disse solcellene skulle kunne legges som et ekstra lag på tak eller fasadematerialer for bygninger i framtiden, sier Erik Johansson.
De solcellene som har blitt produsert i det svensk-kinesiske samarbeidet er veldig små – cirka en kvadratcentimeter. Foreløpig er det langt igjen til et produkt som kan sendes ut på markedet.
– Man må kunne dokumentere at solcellene kan lages på større overflater, og at de er stabile over flere år og klarer lave og høye temperaturer. Men dette studiet er et første trinn mot supersolceller med kvanteprikker, sier Erik Johansson.
Studien er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Energy and Environmental Science.
Artikkelen ble først publisert på NyTeknik.
- Bygget skal lagre mest mulig energi: Med batteri og en vanntank på 300.000 liter
