About / Advertise
Perovskit är solcellsforskarnas nya favoritmaterial. Det tros kunna bana väg för billiga och effektiva solceller. Men perovskiter som hittills använts innehåller bly. Nu har två forskare på Linköpings universitet lyckats ta ett stort kliv i riktningen mot blyfria alternativ.
På bara några år har Perovskit seglat upp som ett billigt alternativ till kisel i solceller. Materialet har en enastående förmåga att suga åt sig ljusenergi och omvandla den till elektricitet. Dess energieffektivitet har på kort tid ökat från några få procent till över 22 procent, enligt forskare på Linköpings universitet.
Den mest effektiva och vanligaste formen av perovskit innehåller dock bly. Visserligen bara cirka 0,4 gram per kvadratmeter, men det giftiga ämnet får inte komma ut i naturen vilket ställer krav på inkapsling.
Nu har forskarna vid LiU, Weihua Ning och Feng Wang, lyckats tillverka filmer, en kristall tjocka, av tätt packade kristaller av ett giftfritt dubbelt perovskit. Det betyder att en dubbel uppsättning metallmolekyler ersätter blyet. Den tunna filmen kan användas för det aktiva skiktet i solcellen, där solljuset absorberas och skapar laddningsbärare.
Forskningen är ett samarbete mellan Linköpings universitet och NTU i Singapore. Två doktorander, en i Linköping och en i Singapore, har rekryterats för att arbeta med detta. I Singapore har forskarna kunnat påvisa att sträckan som laddningsbärarna kan diffundera i materialet är lång, vilket är en förutsättning för att det ska vara lämpligt för användning i solceller
– Vi kompletterar varandra på ett mycket bra sätt, gruppen som leds av professor Sum vid NTU har de djupa kunskaperna inom ljusets fysik och här kan vi materialfysiken, säger Feng Gao i ett pressmeddelande.
Än så länge är effektiviteten i materialet låg. Bara en dryg procent av energin i solstrålarna blir till elektricitet. Men det bekymrar inte forskarna, som menar att det finns över 4 000 olika möjliga materialkombinationer som bildar dubbla perovskiter. Teoretiska beräkningar ska nu identifiera vilka som är bäst lämpade för framtidens solceller.
Forskarna har publicerat sitt resultat i den vetenskapliga tidskriften Advanced Materials. Artikeln heter ”Long Electron-Hole Diffusion Length in High-Quality Lead-Free Double Perovskite Films” och den kan nås här (länk).
