Solceller tillverkade av så kallade perovskiter närmar sig effektiviteten hos traditionella kiselsolceller. Dessutom är de billiga och energisnåla att tillverka. Men problemet har varit dålig materialstabilitet – något forskare vid Linköpings universitet nu har lyckats överkomma. Resultaten, publicerade i Science, är ett stort steg närmare nästa generations solceller.
– Våra resultat öppnar helt nya vägar för att utveckla effektiva och billiga solceller. Dessutom ger det en ny förståelse för hur dopning av organiska halvledare fungerar, säger Feng Gao, professor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) vid Linköpings universitet.
Perovskit är en grupp kristalliknande material som har stor potential att bidra till att lösa världens energibrist. De är billiga att tillverka, har hög effektivitet och låg vikt. Men perovskit-solceller faller sönder snabbt vilket hindrar utvecklingen av en högeffektiv perovskit-solcell som dessutom är stabil över lång tid.
– Det verkar finnas en ”trade-off” mellan hög effekt och stabilitet hos perovskit-solceller. Om effekten är hög tenderar stabiliteten att bli låg och vice versa, säger Tiankai Zhang, postdoktor vid IFM och en av huvudförfattarna bakom artikeln som är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Science.
För att solenergin ska omsättas till elenergi i perovskit-solceller behövs ofta ett eller fler så kallade laddningstransportlager som ligger bredvid perovskit-skiktet i solcellen. Laddningstransportlagret behöver dessutom hjälpmolekyler för att fungera som det är tänkt. Det kallas att materialet dopas.
Det dopade laddningstransportlager som kan alstra den högsta energin hos perovskit-solceller kallas Spiro-OMeTAD. Men dagens metod att dopa Spiro-OMeTAD är långsam och det är det som orsakar problemen med dålig stabilitet.
– Vi har nu lyckats eliminera den ”trade-off” som hindrat utvecklingen genom att använda oss av en ny metod att dopa Spiro-OMeTAD. Det gör det möjligt för oss att uppnå både hög effekt och god stabilitet, säger Tiankai Zhang.
Den andra huvudförfattaren till artikeln, Feng Wang, är biträdande universitetslektor vid IFM. Han menar att perovskit-solceller är väldigt mångsidiga vilket leder till många potentiella tillämpningsområden.
– Fördelen med perovskiter är att de är tunna vilket också gör dem lätta och flexibla. Dessutom kan de vara halvgenomskinliga. Det skulle exempelvis gå att sätta perovskit-solceller över stora fönsterrutor eller på byggnader där kiselsolceller blir för tunga, säger Feng Wang.
Studien finansierades av Vetenskapsrådet, ERC Starting grant, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse samt det strategiska forskningsområdet för avancerade funktionella material, AFM, vid Linköpings universitet. Feng Gao är även Wallenberg Academy Fellow.
Artikeln: Ion-modulated radical doping of spiro-OMeTAD for more efficient and stable perovskite solar cells
Dela | Tillbaka |
Avfall från solcellsparker och vindkraftverk behöver tas om hand på ett hållbart sätt. Nu föreslår Energimyndigheten bland annat skärpt producentansvar för solceller och en miljöfond för vindturbinblad.
Projektet Testbed PFAS har utvärderat reningstekniker för förorenat vatten och jord samt PFAS-fria släckmedel, med goda resultat. Nu finns vetenskapligt testade metoder för rening av vatten färdiga att tas i bruk.
Slussen.biz har fått en rapport från energiexperten Roland Jonsson som besökt den kombinerade vvs- och elmässan i tyska Essen.
Regeringen ger Energimarknadsinspektionen i uppdrag att analysera behovet av ett förstärkt kundskydd på fjärrvärmemarknaden.
2024 års upplaga av VA-priset tilldelas Christina Nordensten, tidigare beredskapshandläggare på Livsmedelsverket och chef för den nationella vattenkatastrofgruppen VAKA från starten 2004 tills hon gick i pension 2023.
Den 22 mars varje år infaller världsvattendagen. Det är en dag instiftad av FN för att uppmärksamma vattnets värde och de vattenutmaningar som världen står inför.
Vid Energiföretagen Sveriges föreningsstämma, den 21 mars, valde en enig stämma Sezgin Kadir till ny styrelseordförande för Energiföretagen Sverige.
Nu är det bara en dryg månad kvar tills Nordbygg slår upp portarna i Älvsjö. Du missar väl inte att hänga med vad som händer på Slussen.biz temasida för mässan?
Regeringen har fattat beslut om Sveriges nationella strategi för klimatanpassning. I arbetet med strategin har regeringen konstaterat att det behövs ny lagstiftning för att effektivisera det lokala klimatanpassningsarbetet.
De senaste tjugo åren har luften i svenska städer blivit allt bättre, visar ett forskningssamarbete som utgår från Göteborgs universitet. Flera tusen dödsfall kan ha förhindrats varje år, tack vare bättre luft.