Deras organiska solceller krossade gamla rekordet

2018-08-20 10:16  
Organiska solceller (ej dem som nämns i artikeln). Foto: Science Photo Library/IBL

Forskare i Kina har utvecklat organiska solceller med en verkningsgrad på 17,3 procent. Genombrottet innebär att tekniken nästan är ikapp vanliga kiselbaserade solceller.

Organiska solceller bygger på ljusabsorberande polymerer som trycks i nanometer tjocka lager på en tunn plastfilm. Fördelarna är många. Cellerna bir lätta, de kan göras transparenta, böjliga och långa. Materialen är dessutom billiga och produktionen enkel.

Under de senaste åren har forskare runt om i världen arbetat för att verkningsgraden ska komma närmare nivån hos de konventionella kiselbaserade solcellerna. Hittills har man inte nått dit, och vissa har ansett att organiska celler aldrig kommer kunna omvandla mer än 15 procent av solenergin. Men nu har ett samordnat projekt mellan en rad kinesiska institutioner satt ett rekord som motbevisar detta.

Läs mer: Solcellerna ger tre mil – då lanseras tyska elbilen

De kinesiska forskarna hävdar att de har hittat ett sätt för att bygga organiska solceller med en testad verkningsgrad på 17,3 procent – vilket ska jämföras med 18-22 procent för de kiselbaserade cellerna. Det tidigare rekordet för organiska celler låg på 14 procent.

Yongsheng Chen är kemist vid Nankai University i Tianjin. Han anser att all tidigare forskning har bromsats av svårigheter med att utveckla material som kan ta vara på solens generösa strålning i nära infrarött. Hans team siktade på att ta fram bättre material för multilagersolceller, där varje lager absorberar en specifik del av solljusets spektrum.

Vanligtvis bygger forskningsområdets datamodeller antingen på materialens grundläggande fysiska egenskaper, eller på data från tidigare genomförda experiment. Kineserna valde att istället skapa en datamodell som baserades på båda underlagen. Deras modell föreslog ett nytt elektronfångande material kallat 06T-4F, som fungerar bättre i det infraröda spektrumet. Det parades med ett matchande materiel som kan ta vara på synligt ljus. Det andra lagret använde en ny typ av elektronacceptor kallad F-M som kollegorna hade utvecklat tidigare.

Läs mer: Beslutet: Installerar solceller på alla nya bostadshus

De kinesiska forskarna tror att deras sätt att utveckla tekniken kan leda till organiska solceller som i framtiden når 25 procents verkningsgrad. I dag finns dock ett problem – deras rekordceller har en väldigt kort livslängd. De började brytas ned redan efter 166 dagars kontinuerlig användning. Resultatet har ändå imponerat på forskarvärlden.

– Det här rekordet kommer stå sig i många år, för det är fantastiskt högt, säger Christoph Brabec, materialforskare vid tyska Friedrich-Alexander University till Chemical & Engineering News.

Även i Sverige pågår forskning på området. Exempelvis presenterade Linköpings universitet i våras en ny, förfinad metod för att tillverka organiska solceller.

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Aktuellt inom

Debatt