About / Advertise
Så skapades nanotrådarna i Lund
Bakom världsnyheten förra veckan att ett forskarlag i Lund har skapat helt nya solceller av nanotrådar står nanoprofessorn Lars Samuelson. Elektroniktidningen har träffat honom.Redan för 23 år sedan startade han de EU-finansierade Nanometerkonsortiet i Lund, ett institut som i dag sysselsätter 175 forskare. Han ligger också bakom Sveriges första nanovetenskapscentrum, lysdiodföretaget Glo och solcellsbolaget Sol Voltaic.
För ett och ett halvt år sedan kom Lundaforskarna på hur man kunde linjera nanotrådar med nanoprintlitografi och att det gick att använda för produktion av solceller.
I förra veckan presenterade Lars Samuelson tillsammans med tretton andra Lundaforskare sina rön i tidningen Science, en artikel som väckte stor uppmärksamhet världen över.
Lundforskarna visar hur solceller med nanotrådar kan absorbera en större del av solljusets spektrum än dagens kiselsolceller och nå en verkningsgrad på 13,8 procent.
Trådarna byggs av halvledande indiumfosfid och fungerar likt antenner som suger åt sig solljuset och genererar en ström. Trådarna sorteras i kvadratmillimeter stora ytor som var och en rymmer fyra miljoner nanotrådar. En nanotrådssolcell kan ge flera gånger mer effekt per aktiv ytenhet än dagens kiselceller.
Nanotrådssolceller har ännu inte hittat ut från laboratorierna, men planen är att tekniken så småningom kan användas i exempelvis stora solcellsanläggningar i soliga områden som sydvästra USA, södra Spanien och Afrika.
Det lundaforskarna nu lyckats med är att hitta och konstruera snudd på den ideala diametern på trådarna.
– Rätt storlek är avgörande för att trådarna ska kunna absorbera så många ljus-fotoner som möjligt. Är de bara några tiotal nanometer mindre fungerar de betydligt sämre, säger forskaren Magnus Borgström, som ingår i den fjortonhövdade forskargruppen. (länk)
Målet var att nå en verkningsgrad på 10 procent. Nu har man nått 13,8 procent och tror att det går att öka verkningsgraden ytterligare.
Lars Samuelsons forskargrupp är med och delar på Energimyndighetens fyraåriga stöd till svensk solenergiforskning.
För två veckor sedan blev det klar att Lundaforskarna beviljas 9 miljoner kronor under fyra år. (länk)
”Projektet syftar till att utveckla solceller med hög verkningsgrad till rimliga produktionskostnader genom att använda nanotrådar av III-V-halvledare. Projektet drivs i samverkan med företaget Sol Voltaics”, skriver Energimyndigheten i sitt beslut.
Elektroniktidningen har träffat Lars Samuelsson på universitetet i Lund för en längre intervju om hans nanoforskning. Intervjun publiceras i det kommande numret av Elektroniktidningen.
Så skapas nanotrådar
Ett sätt att skapa nanotrådar är att låta dem växa fram på skivor (substrat) av halvledarmaterial som kisel och indiumfosfid.
Det kan ske genom att guldpartiklar placeras på substratet i en matris, vanligen med 0,5-1 mikrometers avstånd emellan.
När en önskad gas adderas fastnar molekylerna under guldpartiklarna genom en kemisk reaktion. Byter man gas adderas ytterligare ett skikt direkt under guldpartikeln, varvid pelaren växer. Olika gaser ger nanotråden olika egenskaper.
Nanotrådarna kan även skapas med aerosolteknik. Då används inget substrat. Istället låter man guldpartiklarna väldigt långsamt strömma genom en eller flera ugnar där de reagerar med speciella gaser.
– Den metoden är betydligt billigare än alla alternativ att tillverka nanotrådar, säger Lars Samuelson i Wennbergs intervju i temanumret Opto & Displayer som distribueras till prenumeranterna om en vecka.
