JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
onsdag 16 oktober 2019 VECKA 42

Linköpingsforskare har lyckats krympa förlusterna i organiska solceller med 30 procent. Därmed är det bara ytterligare en sänkning på 20 procent kvar till de förluster som kiselsolceller har. Resultaten publiceras i den ansedda tidskriften Nature Energy.

BILD: Göran Billeson
Feng Gao

– Vi har här fått fram ett system med stor potential att öka energieffektiviteten i de organiska solcellerna, säger Feng Gao  på avdelningen för biomolekylär och organisk elektronik vid Linköpings universitet.

Genombrottet skedde  i  samarbete med amerikanska och kinesiska kolleger under ledning av Feng Gao och  He Yan, den senare på Hong Kong University of Science and Technology.

I experimentet är förlusten av en exiterad elektrons energi  0,61 eV, jämfört med de 0,88 eV som är de lägsta som uppmätts tidigare. Det betyder att energiförlusterna i organiska solceller nu närmar sig kiselbaserade solcellers nivåer på 0,5 eV.

Forskarnas experiment i Nature-artikeln gav en organisk solcell med en verkningsgrad på 9,5 procent. I andra publicerade experiment har samma forskare kommit nära 11 procent.

Såhär förklarar Linköpings universitet tekniken:

När fotoner träffar den organiska halvledande polymeren i solcellen, flyttar sig elektroner till ett exciterat tillstånd.  Det bildas ett hål i grundtillståndet som elektronen fortfarande attraheras av.

Drivkraften är ett mått på den energi som går åt för att lösgöra elektronen från det exciterade tillståndet och få igång själva laddningstransporten i solcellen.

För att frigöra elektronen kombineras polymeren i solcellen med ett acceptor.  Ju lägre drivkraft som behövs för att skapa fria laddningar – ju lägre energiförlust –  desto effektivare solcell.

Tidigare har organiska solceller använt kolföreningar, fullerener, som acceptorer. De ökar visserligen effektiviteten, men gör också solcellen instabil och värmekänslig. 

Här har forskarna använt en ny typ av polymer i solcellen, men också en ny och stabil acceptormolekyl, bestående av kol, kväve, väte och syre, som ger en ultrasnabb laddningsbildning med en låg drivkraft.

Dagens kommersiella organiska solceller har en verkningsgrad på upp till sex procent. De har ännu endast nischanvändningar för exempelvis leksaker och hobbyister.

En av de organiska solcellernas styrkor är deras flexbilitet. Man tänker sig i framtiden att kunna använda dem på stora ytor, som segel, tältdukar och markiser.

 

MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)