GLAS 1
HALVLEDARMATERIAL KISEL ANDRA HALVLEDARMATERIAL K
ristallin kisel Mono-kristallin Poly-kristallin Tandemsolceller Amorf kisel Multijunction Exempel på olika halvledarmaterial som används. Tunnfilm Oorganiskt material GaAs CIGS CdTe Organiskt material Grätzel-solcell Organiska molekyler och polymerer Polykristallin kiselsolcell i originalfärg och där man ändrat tjockleken på den antireflektiva beläggningen på halvledarmaterialet. Grätzelsolceller. Ultraviolett ljus Synligt ljus Infraröd strålning Solljuset delas in i tre olika våglängdsområden: ultraviolett ljus, synligt ljus och infraröd strålning. 3 % 380 Det där med diskreta solceller kan vara av yttersta vikt vid renovering av äldre fastigheter, där man behöver ta särskild hänsyn till byggnadens kulturvärde. I den här artikeln tar jag dig snabbt igenom möjligheter men även begränsningar och ger tips om vad man bör tänka på då man vill installera färgade solceller. Det finns en mängd möjligheter, men de påverkar effektiviteten Möjligheterna att göra färgade solceller är många, men det man måste vara medveten om är att så fort man stoppar någon våglängd i ljuset från att nå solcellen så minskar effektiviteten. Låt oss ta ett exempel. Jag har ofta hört att drömmen är att få helt genomskinliga solceller, men i själva verket är det en mardröm om man vill konstruera en effektiv solcell. För att en solcell ska kunna bli helt transparent får inget av de material som ingår i solcellen absorbera någon avsevärd mängd ljus i de synliga våglängderna. Resultatet av det blir att man förlorar nästan hälften av solens energi. Transparenta solceller är måhända häftiga, men rent krasst är det en ineffektiv produkt. För att citera Lars Österlund, Profes44 % 750 sor i Fasta tillståndets fysik vid Uppsala universitet ”Det finns tillräckligt med ytor på byggnader som inte är transparenta som man kan ha solceller på.” Färgade solceller måste samspela med det synliga ljuset för att vi ska uppfatta det som färgat. Därmed minskar solcellens effektivitet om man justerar den färg som halvledarmaterialet har naturligt vilket således också kan påverka effektiviteten. Olika metoder för att färga solceller Man kan färga solceller med olika metoder: genom absorption, spridning eller reflektion av synligt ljus. Absorption och spridning av ljus ger en ganska svag färgning som dessutom fungerar bäst då solcellen är genomskinlig, medan reflektion ger en starkare färg. Om man vill ändra färgen på solcellerna för att de ska passa in finns många olika möjligheter: 1. Ändra halvledarmaterialet 2. Modifiera tjockleken på den anti-reflektiva beläggningen 3. Infärgning av laminatet 4. Infärgning av täckglaset 5. Strukturell färgning 53 % Våglängd (nm) 3 000 Ändring av halvledarmaterial är kanske det enklaste men påverkar samtidigt livslängd och effektivitet. Solceller med kisel är fortfarande det halvledarmaterial som dominerar på marknaden och det är förhållandevis effektivt. Utöver det finns det en rad andra alternativ som sammanfattas i figuren här ovanför. Flest färgvarianter med Grätzel-solceller Det halvledarmaterial som ger flest färgmöjligheter är förmodligen Grätzel-solceller. Modifiering av tjockleken på den anti-reflektiva beläggningen ger många möjligheter men tenderar att vara ganska dyrt och man förlorar cirka 15–30 procents effektivitet. Infärgning av laminat är enkelt och det finns gott om färger att välja på, men det fungerar bäst då solcellerna är transparenta eftersom det inte är baserat på reflektion. Infärgning av täckglas är egentligen ganska enkelt och varierbart, men på grund av att planglas är massproducerat och det färgade glaset inte är speciellt efterfrågat, produceras enbart ett mindre antal färger. Eftersom glaset är transparent och infärgningen baseras sig på absorption är färgerna bleka. Det sista alternativet, strukturell färgning, är inspirerat av ett naturligt förekom> GLAS 2.2019 / tema: glas utan gräns / 31