John Vedsegaard spørger, om det er muligt selv at fremstille tyndfilm-solceller.

»Kan man selv fremstille en tyndfilm-solcelle, og hvis ja, hvordan gør man det? Også hvis det er en primitiv type, det er mere princippet i, om det i det hele taget kan lade sig gøre.

Jeg har selvfølgelig prøvet at rive låget af en almindelig effekttransistor og bruge den for sjov, men ikke at fremstille en tyndfilm selv.«


Ivan Katic, seniorkonsulent hos Teknologisk Institut, svarer:

»Først og fremmest er det vigtigt at forstå, at tyndfilm dækker over en meget bred gruppe af solceller. Tyndfilmbegrebet skal ses som modsætning til de traditionelle wafer/skive-baserede solceller på ca. 0,2 mm tykkelse, som er skåret ud af en blok halvledermateriale, typisk krystallinsk silicium.

Tyndfilm er normalt 100 gange tyndere og deponeres på et bærelag, som enten kan være solcellens forside- eller bagsidekontakt. Det elegante ved tyndfilm er, at hele fladen let kan deles op i det ønskede antal enkeltceller, som serieforbindes undervejs i processen, så man får den ønskede spænding.

De mest anvendte tyndfilmmaterialer er mikrokrystallinsk og amorft silicium (Si), kadmium/tellur (CdTe), kobber/indium/selen (CIS) og kobber/indium/gallium/selen (CIGS). Hertil kommer organiske og polymerbaserede typer, som der arbejdes meget på at produktmodne på grund af deres potentielle prisbillighed. Materialerne deponeres typisk fra dampform i vakuumkammer ved elektrokemisk proces, elektrodeponering eller i en form for trykkeproces.

Fordelen ved tyndfilm er et lavt specifikt materiale- og energiforbrug, til gengæld er virkningsgraden lavere end for traditionelle krystallinske solceller. Høj renhed og minutiøs proceskontrol er afgørende for at få velfungerende og holdbare solceller, så det korte svar er nej, man kan ikke lave dem selv i praksis.

Man kan dog på nettet finde opskrifter på specielle typer solceller, som er relativt enkle at fremstille, men som kun er til demonstrationsformål, for eksempel denne som er baseret på kobberoxid. Kobberoxid er et af de første stoffer som blev påvist at have fotoelektrisk effekt.

Kobberoxiden dannes ved kraftig opvarmning af en ren kobberplade som herefter nedsænkes i en svag saltvandsopløsning sammen med en modelektrode i rent kobber. Vi har nu et galvanisk element, selv uden belysning. Ved belysning af kobberoxiden vil man kunne se en forøget kortslutningsstrøm som følge af, at sollyset frigør ekstra elektroner fra kobberoxiden.«


Snit i solcelletyndfilm, her opdelt i tre serieforbundne enkeltceller