Material | 23 jun 2022

Är organiska solceller ett hållbart alternativ?

Organiska solceller baserade på ledande polymerer kan numera vara ett hållbart alternativ. Men fram till för bara några år sedan kunde de inte mäta sig i effektivitet med traditionella kiselbaserade solceller. Det berodde på en energiförlust vid laddningsseparationen som man trodde var ofrånkomlig.

Är organiska solceller  ett hållbart alternativ?
Xian’e Li, doktorand vid LIU, är huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln publicerad i Nature Communications. Foto: Thor Balked

– För att kunna utnyttja den fulla potentialen hos organiska solceller behövs en tydlig bild över hur de fungerar. Det har vi fått nu. Det ger bättre förståelse för hur vi ska skapa nya effektiva och hållbara solcellsmaterial, säger Mats Fahlman, professor vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet (LIU).

Forskare vid LIU har alltså kartlagt hur energin flödar i organiska solceller, något som hittills varit okänt. Resultaten kan bidra till mer effektiva solceller och är publicerade i Nature Communications.

Mats Fahlman, professor vid Laboratoriet för organisk elektronik vid LIU. Foto: Thor Balkhed

Ett forskarlag vid LIU, tillsammans med kolleger i Hongkong, har tidigare visat att det går att undvika energiförlusten med hjälp av andra donator-acceptormaterial som hjälper elektronen att släppa från sitt hål lättare. Energiförlusten minskade och effektiviteten ökade. Ingen visste dock exakt hur det gick till.

Nu har delvis samma forskarlag vid Linköpings universitet löst mysteriet som gett upphov till oenighet inom forskningsfältet. I den nya studien har forskarna kartlagt vilka energinivåer som krävs för att minimera energiförlusterna.

– För att ta reda på hur energin flödar har vi lagt nanometertjocka ledande polymerfilmer i flera lager ovanpå varandra, ungefär som en jordgubbstårta. Efter det har vi mätt energin som krävs för att separera elektronerna från sina hål i varje enskilt lager, säger Xian’e Li, doktorand vid LIU och huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln.

Forskarna kunde då kartlägga mekanismen bakom den energieffektiva laddningsseparationen. Nu stakas en ny väg ut för utvecklingen av organiska solceller.

Fakta

Nytt material

De organiska solcellerna i studien är av en typ där elektronacceptorn är tillverkad av ett annat material än fulleren (en form av kol) vilket tidigare var det vanligaste. Icke-fullerenbaserade organiska solceller blir mer stabila och har en förmåga att ta upp en större andel av solens strålar för att omvandla till energi. Källa: LIU

Publicerad 23 juni 2022

På nytt jobb

Dick Sellberg har anställts som säljare hos Roth Sverige AB, Malmö. Han kommer från STP Konsult.
Christel Ternström har anställts som innesäljare på Ekovent AB, Malmö. Hon kommer från Lindab.
Jenny Stenberg har utsetts till produktchef bygginfo hos Svensk byggtjänst, Stockholm. Hon kommer från Fastighetsmäklarförbundet.
 Kristin Olving har anställts som konsult för att jobba med miljöcertifieringar och taxo­nomi på Energi och miljö hos Bengt Dahlgren Göteborg AB. Hon kommer från annan bransch. Tobias Dahlquist har anställts som biträdande vvs-konsult. Han kommer från Yrgo. Jesper Knutsson har anställts som expert på cirkulära vattensystem och dagvattenhantering. Han kommer från Chalmers. Linnea-Louise Joo har anställts som biträdande konsult. Hon kommer från Chalmers. Pär Holm har anställts som elkonsult. Han kommer från Bravida. Christoffer Alm har anställts som konsult och gruppledare inom energieffektivisering. Han kommer från Chalmers industriteknik. Moa Normark har anställts som biträdande vvs-konsult. Hon kommer från Chalmers. Fredrik Risby har anställts som seniorkonsult som besiktningsman, uppdragsledare, byggledning och kontroll­ansvarig i Borås. Han kommer från Afry.

Föreningen för branschens proffs

Tillsammans skapar vi ett hållbart samhälle där både människor och miljö mår bra. Aktiviteterna, utbildningarna och verktygen du behöver för att utvecklas i din yrkesroll. Gå med i EMTF du också.

Läs mer om fördelarna av medlemskap i EMTF

Nyhetsbrev från Energi & Miljö

Nyheterna, reportagen, forskningen och frågorna för oss som jobbar för god innemiljö och energieffektiva byggnader.
Gratis varje vecka direkt i din inkorg.

jag godkänner att energi-miljo.se sparar och hanterar mina kontaktuppgifter.