Så blir billiga solcellen giftfri

Solceller tillverkade av kisel är fortfarande absolut vanligast på marknaden. Men tunnfilmssolcellerna kommer starkt. Dit hör CIGS-celler där det solfångande skiktet består av koppar, indium, gallium och selen. Men dessutom ingår ett tunt lager kadmiumsulfid, som är giftigt. Nu har doktoranden Adam Hultqvist vid Uppsala Universitet visat att man kan ersätta kadmiumsulfiden med zinkoxid utan att prestanda försämras.

- Verkningsgraden blir lika bra eller något bättre.  Men den intressanta är att man slipper det giftiga ämnet, säger han.

Adam Hultqvist har gjort sina mätningar på små solceller på en halv kvadratcentimeter som tillverkats i labbet. Zinkoxiden måste även innehålla antingen svavel, magnesium eller tenn för att solcellen ska fungera som önskat. Mängden måste väljas med stor omsorg.

Om kadmium ska ersättas vid industriell tillverkning så är kostnaden är en viktig parameter. Hur påverkas den?

- Det är svårt att säga än så länge, men jag tror inte att det behöver bli dyrare, säger Adam Hultqvist, som presenterar sin avhandling nu på torsdag.

En lockelse med tunnfilmsceller är att man klarar sig med små materialmängder samtidigt som tillverkningen är energisnål, vilket kan ge lågt tillverkningspris per watt. Teknikens akilleshäl är att verkningsgraden är lägre än för kiseltekniken.  Enligt Adam Hultqvist ligger den i bästa fall runt 14 procent för marknadens CIGS-celler, medan de bästa kiselsolceller kan ligga runt 20 procent. Dessa verkningsgrader rör kommersiella fullstora solcellsmoduler. För enstaka solceller på labb ligger verkningsgraden högre: cirka 20 procent för CIGS och 25 för kisel.

Förutom CIGS så kan tunnfilmssolceller tillverkas av amorft kisel, a-Si, eller av kadmium och tellur, CdTe.