Gennemsigtige solceller kan lægges på vinduer

Forskere har udviklet et gennemsigtigt materiale, der kan hive elektricitet ud af det infrarøde spektrum af sollys.

Ved kun at udnytte energien fra den infrarøde del af solens stråler har forskere fra University of California, Los Angeles, (UCLA) skabt en næsten gennemsigtig film, der omdanner solstråler til strøm.

Dermed baner filmen i princippet vej for nogle helt nye anvendelsesmuligheder for solceller, da eksempelvis vinduerne i en bygning kan beklædes med dem, uden at det synlige lys bliver holdt ude.

Der er tale om et organisk polymer, der omdanner den infrarøde del af lysspektrummet til elektricitet, mens den synlige del af lys kan trænge igennem. Perspektivet er alt fra overtrækning af ruder, så de producerer strøm, til at overtrække hele bygninger med solceller, skriver Los Angeles Times.

»En solfilm høster lys og omdanner det til elektricitet. I vores tilfælde, høster vi kun den infrarøde del,« siger professor ved UCLA Yang Yang til Los Angeles Times.

Ved kun at absorbere den infrarøde del af lyset kan det lade sig gøre at lave et materiale, som ikke behøver være sort eller blåt, som de fleste silicium-baserede solcellepaneler, forklarer han.

»Vi har udviklet et materiale, som absorberer infrarødt lys og er gennemsigtigt i forhold til det synlige lys,« siger Yang Yang ifølge Los Angeles Times.

Transparent metal

Ud over det organiske polymer har forskerne også opfundet en ny elektrode, der sidder inde i solfilmen.

»Vi har desuden skabt en ny elektrode. Et metal, der også er transparent. Så vi har skabt en ny solcelle,« siger Yang ifølge den amerikanske avis.

Elektroden er godt nok ikke i sig selv gennemsigtig, men den er så tynd, at man ikke kan se den, fortæller Yang Yang.

Der er tale om sølvtråde, der blot er 0,1 mikron tykke - det vil sige en tusindedel af bredden på et menneskehår.

Tyndfilm, der reagerer på sollys, og som kan lægges på vinduer, findes allerede. Filmen bevirker, at ruderne bliver tonede, hvilket bliver brugt til at skrue ned for den infrarøde stråling og dermed holde varme ude. Men da den nye gennemsigtige film netop absorberer det infrarøde lys, kan den benyttes til både at skabe strøm, holde aircondition-forbruget nede og samtidig efterlade ruderne klare.

Kun halvt så effektiv - endnu

Træerne vokser dog ikke ind i himlen - endnu. Ifølge professor Yang er det ikke så effektivt at danne elektricitet ved isoleret at hive energi ud af den infrarøde stråling. Filmen omdanner blot omkring 6 procent af solstrålerne til elektricitet sammenlignet med omkring 12 procent for kommercielle solceller.

Yang fortæller, at det dog kan ændre sig, da forskerne på nuværende tidspunkt kun udnytter omkring en tredjedel af det infrarøde lys. Han mener derfor, at effektiviteten kan fordobles og næsten tredobles i fremtiden.

»Der er nogle begrænsninger, men det skulle være muligt at komme op på ti procent i løbet af de næste tre til fem år,« siger Yang Yang.

Dokumentation

LA Times: UCLA's new transparent solar film could be game-changer
Pressemeddelelse fra UCLA

Kommentarer (7)

Nu har jeg kigget lidt i artiklen fra ACS Nano.org hvor gruppen viser deres transparente solcelle.

Det de har der er en celle der absorberer både i det ultraviolette og i NIR. Når begge regioner er med og cellen er gennemsigtig rapporterer de en effektivitet på 4.0%. hvis de har en metal reflekterende bagside kommer deres effektivitet op på 5.3%.

Hvis de virkelig har nået 6% i NIR så må der nogle links til, det senste jeg har kunne finde er: http://www.newsroom.ucla.edu/portal/ucla/u...

I øvrigt er det ikke specielt klart for mig om det er sølvnanotrådene eller den ITO filler de bruger der giver deres meget fine ledningsevne i frontkontakten (30 ohm/kvadrat).

Hilsen
Anders

  • 0
  • 0

Hvad er kvadratmeterprisen? teknologien har længe eksisteret den har bare været for dyr. Er blandt andet derfor man undersøger organiske solceller - de burde være billigere at producerer end Si celler.

  • 0
  • 0

Var det så ikke en ide at ligge sådan en oven på "almindelige" solceller ??
Da den er gennemsigtig burde da øge den samlede effektivitet.

  • 0
  • 0

Det største problem i forhold til organiske/polymere solceller har alle dage været holdbarheden. Det er et langt større "issue" end om effektiviteten er 3, 5 eller 10%

Jeg har aldrig forstået det relativt ensidige fokus på effektivitet uden at medtage pris og holdbarhed. Hvis man kan kan integrere en billig og holdbar solcelleteknologi i f.eks. 160kvm tag så gør det jo ikke noget at effektiviteten kun er f.eks. 1% i forhold til f.eks. en 10kvm "super-celle" der yder 15%

  • 0
  • 0

Holdbarhed og pris er vigtige, det er jeg helt enig i. Organiske celler kæmper på alle leder, men rent faktisk synes jeg at effektiviteten er den allerstørste hurdle.

Hvis ikke det på nogen måde er muligt at realisere effektiviteter der er bedre end tyndfilm CdTe eller Si så har organiske celler kun chancer i små nicher, aldrig som rå energiproducenter. Umiddelbart er der ikke mange penge at hente i nicherne.

Hvis man ser meget stringent på de organiske celler der er kommet frem minder deres struktur i høj grad om en almindelig tyndfilm celle hvor selve det aktive lag er skiftet ud. De er for det meste konstrueret med en transparent oxid (typisk ITO) og sølvledere til transport og på bagsiden har de metalliske reflektorer.

Det aktive lag kostede i 2007 tal ca 1 $/kvm for en tyndfilm silicium celle. Så i realiteten er det den pris man skal sammenligne priser på organiske celler med - medmindre man kan demonstrere bedre effektiviteter end eksisterende celler er der ingen der vil kaste store penge i stabilisering af stofferne mm.

  • 0
  • 0