Forskere fremstiller billige og fleksible solceller med spray af kvantepunkter

En opløsning af kvantepunkter – partikler i nanostørrelse – kan sprayes på en tynd film og forvandle solstråler til elektricitet med en effektivitet på otte procent.

Det lyder måske ikke så imponerende, idet effektiviteten for de allerbedste solceller nærmer sig 50 procent, men når det aktive materiale i solceller nemt og hurtigt kan sprayes på fleksible overflader, kan solceller fremstilles uhyre billigt og bruges alle mulige steder.

Læs også: Australske forskere sætter ny udendørs solcellerekord

Frem for at fremstille ét solcellepanel ad gangen på samlebånd kan spraymetoden gøre det muligt at lægge solceller på store ruller, og så kan prisen bringes ned. Solceller i form af tynde, fleksible og ikke mindst billige film kan anvendes på steder, hvor det hidtil har været svært at montere solceller.

Forskerne forsøgte sig med flere forskellige spraymetoder i laboratoriet. En vandforstøver som dem, der bruges på stålvalseværker, virkede rigtig godt. (Foto: University of Toronto) Illustration: University of Toronto

Forskere fra Canada har udviklet opløsningen af kvantepunkter og metoden til at sprøjte dem på overflader, blandt andet ved hjælp af dyser som dem, der normalt bruges til at afkøle metal på stålvalseværker.

Læs også: Perovskit kan give solenergi det store gennembrud

Det er ikke sådan, at man ved hjælp af en spraydåse kan forvandle enhver overflade til en stor solcelle, for det er trods alt kun kvantepunkterne, der har til opgave at forvandle energien fra Solen til elektrisk energi, der nu kan påføres effektivt på denne måde.

Der er også brug for fleksible elektroder, der kan tøjle den elektriske strøm, som kvantepunkterne frembringer. Elektroderne kan for eksempel fremstilles af nanotråde af metal eller grafen.

Læs også: DTU-forskere udvikler billig gennemsigtig elektrode til smartphones

Den nye teknik er beskrevet i tre videnskabelige artikler. I Applied Physics Letters fortæller forskerne, hvordan kvantepunkterne kan sprayes på flere forskellige former for buede og fleksible overflader, og i Advanced Materials forklarer de, hvordan effektiviteten kan komme op på 8,1 procent, hvilket er tæt på rekorden for solceller baseret på kvantepunkter.

Endelig giver en artikel i ACS Nano svaret på, hvordan forskerne har fået tæmmet kvantepunkterne og får dem til at fordele sig på den optimale måde på den overflade, de sprayes på.

I denne korte video fra University of Toronto kan man se, hvordan kvantepunkterne påføres en buet overflade:

Emner : Solceller