Foto: Tekniska verkenJubel och applåder mötte professor Olle Inganäs och hans medarbetare när deras solcellsmodul visade sig ge 10 mA, trots att himlen var gråmulen. Med ett vitt papper bakom den transparenta plastfolien ökade strömmen till 13 mA. Spänningen uppmättes till 25 volt vilket innebär en effekt på cirka 0,2 watt. Kan tyckas lite, men med tanke på att det kom från ett litet stycke plastfolie och att solens energi är helt gratis är det ändå ett enormt steg på väg i strävan mot ökad användning av förnybar energi. Det krävs också mindre än 240 soltimmar för att ge tillbaka den energi som har behövts för att tillverka solcellsmodulen.
25 års arbete bakom solcellsmodulen
– Det här är resultatet av 25 års arbete. Vi har nu fört över resultat från många års småskaliga försök i laboratoriemiljö till en tryckbar process, säger Olle Inganäs, professor i organisk elektronik vid Linköpings universitet, pionjär inom området och en av de första i världen att inse teknikens möjligheter när de första forskningsresultaten dök upp i USA och Japan i början av 1990-talet.
Materialet på folien är heller inte helt jämnt ännu, något som också påverkar hur effektiv solcellen är.
Foto: Tekniska verken– Vi har lite mer att jobba med för att få materialet homogent över hela ytan, men arbete pågår, säger Olle Inganäs och harangerar sina duktiga doktorander.
Tryckta på plastfolie
Solcellsmodulerna är tryckta hos Printed electronics arena i Norrköping, de består av plastfilmer med lager på lager av polymerer, tryckta från lösningar på en tunn plastfolie.
Två transparenta elektrodmaterial omger ett ljusabsorberande polymerskikt som skapar en fotoström vid belysning och därmed också en spänning. Solcellsmodulerna kan sedan seriekopplas och strömmen hämtas ut via metallelektroder i ytterkanterna.
– De viktigaste egenskaperna är att materialet är transparent, flexibelt och kan tryckas på rulle. Det gör det användbart inom en lång rad områden, som skyddande solfilm i fönster som också ger el eller som dekorativt ytskikt på fasader och fönster, säger Olle Inganäs.
Solcellerna kan också fås att reflektera i olika färger. Andra fördelar är att de är tunna, mindre än en mm tjocka, och lätta att bära eller transportera.
– En rulle solceller på axeln är ett portabelt kraftverk i miljöer med stark solbestrålning. En av de första tillämpningarna är att ladda mobiltelefoner och annan elektronik i Afrika, säger han.
Världsrekord i energieffektivitet
Olle Inganäs forskargrupp innehar också, tillsammans med kinesiska forskare, det nu gällande världsrekordet för energieffektivitet i nästa generations organiska solceller. Där omvandlas 11 procent av energin i solens strålar till el.
Effektiviteten i de solceller i kisel som idag finns på marknaden ligger efter 60 års utveckling på runt 18 procent.
Henrik Lindståhl, utvecklingsingenjör på Teknisk verken är mer än nöjd med demonstrationen av solcellsmodulerna:
– Energiförsörjningen blir allt mer diversifierad och det finns en stor potential i Olle Inganäs forskning eftersom den möjliggör extremt materialsnåla solceller som kan framställas till ett mycket lågt pris. De är även lätta att hantera när de tjänat ut. Vi vill bidra med vårt kunnande och vara redo att ta vara på eventuella möjligheter, så som vi gjort inom fjärrkyla, bredband och biogas, som ju var helt främmande verksamheter för Tekniska verken för några decennier sedan.
