Nordisk Energi 1
Solenergi än 10 procent efter 500 timmars kontinu
erlig användning i en kväveatmosfär med en belysning som motsvarar solen. Nyckeln till framgången är det heltäckande och stabila oxidlager som bildas och helt kapslar in och passiverar perovskitmaterialets yta. Forskarna menar därför att deras metod representerar ett alternativt sätt att öka verkningsgraden och stabiliteten hos blyfria perovskitsolceller. Storskalig produktion Ett annat viktigt forskningsområde när det gäller kommersialiseringen av perovskitsolceller är att skala upp och optimera tillverknings-processen. Perovskitsolceller är en form av tunnfi lssolceller som byggs upp av fl era lager av material, till exempel genom att de trycks eller stryks på som fl ytande bläck eller genom vakuumdeponering. Även om de har stor potential i laboratoriet har det visat sig vara svårt att framställa enhetliga och högpresterande perovskitmaterial i en storskalig produktionsmiljö. Den höga verkningsgrad som uppnås med perovskitsolceller i laboratorieskala sjunker därför snabbt i takt med att produktionen skalas upp. Perovskitsolceller kan emellertid med fördel användas i tandem med andra solceller, som CIGS-solceller eller kiselsolceller. Eftersom dessa solceller redan tillverkas framgångsrikt i stor skala blir det lättare att förbättra prestandan vid storskalig produktion av perovskitmaterial i tandemsolceller än i rena perovskitsolceller. Tandemsolceller När en halvgenomskinlig perovskitsolcell, som eff ektivt omvandlar ultraviolett och synligt ljus Perovskitsolceller, som är baserade på perovskitmaterial som metylammoniumblyjodid, har en hög verkningsgrad och är billiga att tillverka, men de är förutom att de innehåller bly känsliga för bland annat fukt, syre, ljus och elektriska fält. Forskarna är därför ständigt på jakt efter nya lämpliga perovskitmaterial som kan användas i solceller. ILLUSTRATION: OIST till elektricitet, kombineras med till exempel en kiselsolcell, som eff ektivt omvandlar ljus med lägre energi till elektricitet, medför det också att en större del av solljusets spektrum kan tas tillvara. Det betyder att tandemsolceller kan ha en väsentligt högre verkningsgrad. Till exempel tog det brittiska företaget Oxford PV i juni 2018 fram en tandemsolcell som genom att kombinera en konventionell kiselsolcell med en perovskitsolcell uppnådde en rekordhög verkningsgrad på 27,3 procent. Sedan dess har de ökat detta till 28,0 procent och de nöjer sig inte med det. – Dagens rekord demonstrerar den oöverträff ade takten hos vår teknikutveckling. Vi fortsätter att driva fram vår perovskit- och kiselbaserade solcellsteknik, med en färdplan som sträcker sig bortom 30 procents verkningsgrad, säger Chris Case från Oxford PV. Företaget håller också på att sätta en plan i verket för att kommersialisera tekniken och har redan börjat tillverka sina perovskit- och kiselbaserade tandemsolceller i kommersiell storlek vid en industriell pilotanläggning i Tyskland. ◆ Ett nytt rekord för perovskit- och kiselbaserade tandemsolceller sattes i december 2018 då Oxford PV lyckade uppnå en verkningsgrad på 28,0 procent. FOTO: OXFORD PV Produktionen av solel ökar i takt med att den globala efterfrågan på förnybar elektricitet växer och traditionella kiselsolceller blir allt billigare att tillverka, men forskarna försöker med hjälp av nya solcellsmaterial att skapa ännu billigare solceller med ännu högre verkningsgrad. FOTO: PEXELS Nordisk Energi 3 2019 49