Danske nano-flager skal gøre solceller dobbelt så effektive
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Danske nano-flager skal gøre solceller dobbelt så effektive

Under en procent af verdens elektricitet hentes fra Solen, fordi det er svært og dyrt at omdanne solenergien til el. Men nu er den danske forsker Martin Aagesen under sin ph.d.-uddannelse på Nano-Science Center på Københavns Universitet ved at udvikle en solcelle af flager i nanostørrelse.

De såkaldte nanoflakes udnytter solenergien langt bedre, end det sker i dag.

»Nanoflakes har potentiale til at kunne omdanne op til 30 procent af solenergien til elektricitet, og det er dobbelt så meget, som man typisk ser i dag,« fortæller Martin Aagesen, der nu sammen med Københavns Universitet og Seed Capital Denmark har stiftet firmaet Sunflakes.

Ingeniøren beskrev nanoflakesne tilbage i maj. Men dengang kunne Martin Aagersen ikke berette om hele baggrunden for solcellerne. Dels på grund af forretningshemmeligheder. Dels på grund af et peerreview af forskningen. Nu er den blevet offentliggjort i Nature Nanotechnology, hvorfor der kan kastes mere lys på teknikken, der måske kan rokke ved klimakrisen.

Kernen i de danske solceller er, at de består af små flager, der sidder så tæt, at sollyset ikke kan undslippe, når det først er blevet opfanget. Selve solcellen og nanoflaken indeholder begge halvledere, men på grund af størrelsen skal elektronhul-parret bevæge sig over en meget kortere afstand end i en klassisk siliciumcelle, nemlig kun nogle få hundrede milliontedele af en millimeter.

Rene og dyre krystaller

Næsten ligeså væsentligt som effektiviteten er, at solcellerne i nanostørrelse kan gøre halvledere til hvermandseje ved at reducere prisen.

Muligheden for et gevaldigt prisnedslag hænger sammen med, at en klassisk solcelle typisk er lavet af dyrt, ultrarent silicium. Et af de store problemer er her de store afstande, som lyset - fotonen - i form af et såkaldt elektronhul-par skal tilbagelægge inde i den todelte halvlederkrystal, der absorberer lyset.

Hvis elektronhul-parret derudover møder urenheder og defekter i krystallen på sin vej, vil parret blive tvunget sammen og udsende sin energi som lys. Derved vil solcellen være defekt eller mindre effektiv.

Men ved at arbejde med solcellernes overflade i nanostørrelse, kan problemerne med afstand og urenheder muligvis helt undgås. For nanoflaken består af en perfekt krystal, så derfor vil der ikke være defekter, som kan hindre energien i at bevæge sig.

Samtidig vil en nanoflake-solcelle også blive meget billigere, da en effektiv celle kun behøver en procent af det dyre silicium. En klassisk solcelle er bygget fuldstændig af silicium, men faktisk har Martin Aagesen planer om at benytte den til formålet endnu bedre halvleder galliumarsenid.

»Galliumarsenid er virkelig dyrt, betragteligt dyrere end silicium, men det er det bedste materiale til solceller, og når vi kun bruger det i nanomængder, kan vi stadig gøre det billigt og samtidig bedre,« fortæller Martin Aagesen.

Tilfældig opdagelse

Det var under sit arbejde med at konstruere såkaldte nanowires, der blandt andet kan bruges til at måle kvantemekaniske effekter i en dimension med, at Martin Aagesen ved en tilfældighed opdagede, at en fejlproduktion af wirene havde særlige egenskaber.

»Da jeg kiggede nærmere på de fejlproducerede wires, opdagede jeg, at der var tale om todimensionelle perfekte krystaller samtidig med, at prøven, de stod på, var kulsort. Den absorberede simpelthen alt lys. Det er de to vigtige egenskaber ved en solcelle,« fortæller Martin Aagesen.

Han forventer, at den første virksomme prototype vil kunne lave strøm inden jul.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

I det sidste års tid er der kommet det ene vidunder gennembrud på solcelleområdet efter det andet.
Og dette udspil ligner de andre til forveksling.

Det er svært at se hvordan denne type solceller skulle blive billigere, man benytter GaAs, som er meget dyrere end silicium (der er et af de almindeligste mineraler i alm. sand), og krystallerne skal oven i købet vokse op af et substrat, for at forme nano tapperne. Hvilket kun kan bidrage til højere produktionsomkostninger.

Jeg tror man skal tage disse udspil med et gran salt, indtil det er sandsynliggjort at de virker, er effektive, og kan produceres til en realistisk pris.
Imidlertid forsøger opfinderne jo at 'hype' deres projekt for at tiltrække investorer og offentlige støttekroner. Og det er jo den måde det gøres på.

Solcellestrøm koster under danske forhold omkring 4 kr. pr. kwh. Og den pris er ikke for nedadgående. Derfor skal der prisreduktioner på over 90% til for at solceller kan blive et rentabelt alternativ for energiproduktion.

Er det overhovedet realistisk??

  • 0
  • 0

Dette ligner til forveksling de mange andre vidundergennembrud vi har set indenfor solceller i løbet af det sidste år. Der loves forbedring i effektivitet, pris, størrelse osv.

Det er nu svært at se hvordan dette udspil skulle kunne indfri disse løfter ud fra både materialevalg og procesomkostninger.

Solcellestrøm koster under danske forhold ca. kr. 4,00 pr kwh. Derfor skal der reduktioner på over 90% til for at solceller bliver et økonomisk realistisk alternativ.

Er det realistisk?

  • 0
  • 0

I min tidlige ungdom var der en vits:
En dreng kommer ind på et apotek og beder om for 25 øre radium, er du tosset knægt siger apotekeren, det koster jo tusinder af kroner grammet, - jamen jeg skal stadivæk kun have for 25 øre!
Det er mængden der gør det, er mængden i nano størrelse er det måske det kvantespring vi venter på for at få virkelig billig (og ren) energi.
Under alle omstændigheder er det dejligt at se en ung vågen forsker komme med et bud på en løsning.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten