Organiska solceller blir mer effektiva

Organiska solceller är en viktig nyckel till framtidens hållbara energisystem. Men deras effektivitet behöver förbättras ytterligare innan de kan nå en bred marknad. Feng Gao i Linköping tar fram nya generationens organiska solceller, som är hållbara, estetiska och har hög verkningsgrad.

Konventionella, kiselbaserade solceller har under decennier spelat en viktig roll för att ställa om till förnybara energisystem. Idag börjar emellertid organiska solceller, som bygger på halvledande kolbaserade material, att lyftas fram allt mer som ett alternativ. De har flera fördelar. Bland annat innehåller de inte toxiska ämnen och de tillverkas storskaligt och kostnadseffektivt i tryckprocesser som liknar sättet man trycker tidningar, eftersom de organiska materialen kan blandas till en lösning. De kan också mycket bättre anpassas till den byggnad de installeras på eftersom de är extremt tunna och formbara och dessutom kan tonas i olika färger.
– Det finns många skäl att ersätta kiselbaserade solceller med organiska. Men en utmaning hittills har varit att de inte har lika hög verkningsgrad som de kiselbaserade solcellerna på grund av stora spänningsförluster, berättar Feng Gao, professor i biomolekylär och organisk elektronik vid Linköpings universitet.

Nya aktiva material
Nyligen utsågs Feng Gao till en av stipendiaterna i programmet Framtidens forskningsledare vid Stiftelsen för strategisk forskning för att forska om hur denna utmaning kan lösas. Fokus för hans forskning är att undersöka hur det aktiva materialet i de organiska solcellerna kan bytas till icke-fullerener, för att på så sätt minska spänningsförlusterna.
– Vi hoppas att forskningen på sikt kan innebära ett paradigmskifte för organiska solceller och deras möjlighet att på allvar bli konkurrenskraftiga och kommersialiseras storskaligt, säger han.

Linköping ett kluster
Feng Gao och hans forskarteam har redan kommit långt i sin forskning och de har nyligen tagit fram nya designregler för att minimera fotovoltaiska förluster i organiska solceller. Man har även inlett ett samarbete med ett företag som utvecklar organiska solceller för kommersiella tillämpningar.
– Linköping är en optimal miljö för den här typen av forskning, framhåller Feng Gao. Regionen är ett kluster för forskning och utveckling inom material och universitetet har väldigt starka forskargrupper inom området. Det ger stora möjligheter till spännande synergier.