Forskning, Naturvetenskap

Hopp om billiga och effektiva solceller av plast

Solceller av plast kan vara morgondagens lösning på vår energiförsörjning. Men hittills har man inte riktigt vetat hur dessa fungerar. Nu har forskare från universiteten i Lund och Vilnius samt Imperial College i London med hjälp av superkorta laserpulser lyckats filma hur ljus omvandlas till elström i dessa. Resultaten publicerades i förra veckan i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.

Villy Sundstršm, professor, Kemisk fysik

Villy Sundström, professor i fysikalisk kemi. Foto: MIkael Risedal

De solceller som används i dagens solpaneler består framför allt av kisel som är både dyrt och energikrävande att framställa, vilket försvårar användningen av solen som energikälla. Därför letar man inom forskarvärlden efter nya och billigare material; den färgämnesbaserade Grätzelsolcellen är ett exempel liksom nanotrådar.

Solceller gjorda i plast har sedan ca 10 år tillbaka setts som en möjlighet att få fram billig elektricitet för storskalig användning. Ett problem har varit att man inte vetat hur ljusenergi omvandlas till el i plastsolcellen och därför inte kunnat optimera solcellerna. Enligt teorin borde nämligen dessa solceller inte ge ifrån sig någon elström eftersom cellens positiva och negativa laddningar är bundna till varandra som siamesiska tvillingar.
Trots det visar praktisk erfarenhet att nästan alla laddningar som genereras av ljuset ger upphov till ström och leder till att solceller av plast har en verkningsgrad på över 10 %, vilket är lika bra som många andra solceller som används som alternativ till kisel.
Nu har alltså forskare från bland annat Lund lyckats filma elektroner och de positiva hål som bildas efter dem när de rör sig inom solcellen. Arbetet som publicerats i Nature Communications den 15:e augusti visar att det är laddningarnas höga rörlighet (diffussion) som avgör om de kan slita sig från varann och ge upphov till ström i solcellen.
– Resultaten har stor betydelse för utveckling av nya bättre plastsolceller och visar att polymermaterial med optimerad laddningsrörlighet kommer att ge solceller med högre verkningsgrad, säger professor Villy Sundström som leder forskargruppens arbete.
Ulrika Oredsson

 

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *