Fremtidens solceller er gennemsigtige og fleksible

I en nær fremtid kan vores vinduer og hustage være dækket med et tyndt, gennemsigtigt lag film, der høster energi fra Solens stråler. Det skriver Videnskab.dk.

Solcellerne vil være produceret på en form for printer, nærmest ligesom en avis trykkes, og er så fleksible, at de kan sættes på vinduer, krumme bygninger eller biler for den sags skyld.

Fordelene ved organiske solceller er til at få øje på. De er nemlig både billigere og langt mindre energikrævende at producere, beretter SDU-professor Morten Madsen, som er en af de førende forskere på området, over for Videnskab.dk:

»For 10 år siden var den generelle interesse for organiske solceller mindre, selv om den var til stede i forskningsmiljøerne. Dengang slog vi også på tromme for, at det var en grønnere teknologi end siliciumsolceller, men vi blev hele tiden udkonkurreret af, at ydeevnen var for lav. Det argument er blevet sværere at komme frem med, fordi organiske solceller nu har vist, at de kan hæve ydeevnen væsentligt.«

Nogle traditionelle siliciumsolceller indeholder små mængder af bly i loddematerialet og er svære at genanvende 100 pct. Det er blandt andet de udfordringer, som forskerne på SDU vil arbejde sig uden om:

»Med organiske solceller undgår vi helt tungmetaller og giftige materialer i det hele taget. Samtidig er materialeforbruget meget mindre, og når vi udvikler moduler, kan vi med de underlag, som solcellerne ligger på, anvende bioplast eller andre genanvendelige materialer,« siger Morten Madsen, der er professor MSO og forskningsleder på Mads Clausen Instituttet på Syddansk Universitet.

Læs også: Lovende forskning: Skal vi dække drivhuse med gennemsigtige solceller?

Teknik kan gøre solcellerne billigere

For Jens Wenzel, der forsker i organiske solceller på DTU, er det stærkeste argument for organiske solceller ikke, at de kan bøje sig rundt om bygningerne, som nogle arkitekter har peget på.

Han mener, at det giver bedst mening at bruge dem på tage, marker og vinduer, hvor Solens stråler kan ramme hele solcellen.

»Så længe vi har tage og marker til solceller, vil jeg hellere prioritere at sætte dem dér. Jeg synes, den vigtigste motivation for at arbejde med de her solceller er, at de kræver meget mindre energi at fremstille, og de bruger meget lidt materiale,« uddyber professor Jens Wenzel Andreasen fra Institut for Energikonvertering og -lagring på DTU, over for Videnskab.dk.

»Noget af det vigtigste, man får ud af fleksibiliteten, er, at de kan fremstilles på rulle-rulle, som gør, at man kan bruge trykketeknikker, ligesom man gør med for eksempel aviser. Det er det, der kan være med til at gøre opskalering og fremstillingen billig,« fortsætter Jens Wenzel Andreasen.

Professoren peger ligesom Morten Madsen på drivhuse som et idéelt sted at placere organiske solceller, fordi de er gennemsigtige, og en bølgelængde af Solens stråler derfor kan trænge igennem til afgrøderne, som så fortsat gror.

Læs også: Forsker om fremtidens solceller: Forbyd bly, og gør solcellerne lettere at genanvende

Stadig et par knaster

Morten Madsen bemærker en stigende interesse for organiske solceller, og forskerne har tidligere arbejdet sammen med Danfoss om at få etableret et produktionsanlæg – den såkaldte rulle-rulle-printer – på instituttet.

Men der er særligt én afgørende hindring, som stadig skal ryddes af vejen.

De organiske solcellers akilleshæl er stabiliteten. Solcellernes aktive lag er lavet af organiske molekyler, der med tiden nedbrydes af en kombination af solens lys og ilt, og det er blandt andet derfor, at det større kommercielle gennembrud lader vente på sig.

På SDU forskes der i, hvordan kombinationer af nye materialer og kemiske forbindelser kan beskytte solcellerne; for eksempel på samme måde som solcreme forhindrer UV-stråler i at skade vores hud.

»Den overordnede udfordring er stadigvæk levetiden, for det er, hvad virksomhederne skal ud at garantere. Så de skal sikre, at solcellerne stadig virker lang tid nok til den anvendelse, der er tiltænkt, og det kan variere fra solcellemateriale til solcellemateriale,« siger Morten Madsen.