About / Advertise
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.
 |
| 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:
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.
