Energi
Forskare löser trasslig solcellsgåta
Röntgenbilderna avslöjar den mikroskopiska strukturen hos två halvledande polymerer. Den undre bilden visar flera stora kristaller i rad. Den övre bilden visar en oordnad polymer med ett stort antal minimala kristaller som knappt kan urskiljas.
Varför funkar oordnade molekyler bättre än prydliga kristaller i solceller av plast? Forskare vid Stanford har löst gåtan.
Halvledande polymerer har i flera decennier setts som en lovande kandidat för att tillverka ultratunna solceller. Materialet har flera fördelar jämfört med kisel som i dag används i vanliga solceller: det är billigt, lätt, böjligt och kan tillverkas med enkla trycktekniker.
Men verkningsgraden är skral. Ett problem är att elektronerna inte rör sig tillräckligt snabbt i polymeren. Flera forskargrupper har därför under åren försökt designa styvare polymerer genom att härma kislets strukturerade kristaller. Men elektronerna ökar inte farten ändå. Andra gruppen har lyckats få betydligt högre elektronmobilitet i polymerer där molekylkedjorna tycktes ligga i fullständig oordning. Orsaken har varit en gåta.
