Det är många som funderar på hur de ska sänka sina energikostnader och samtidigt få ett mer miljövänligt hus. Det kan du få om du monterar solceller på hustaket. Det finns flera olika typer av solceller att välja mellan och en tysk forskargrupp har utvecklat en ny typ av tandemsolcell med högre effekt.
Vad är tandemsolceller?
Tandemsolceller är en ny typ av solceller som har en högre effekt än vanliga solceller. Det är en solcell av supermaterialet perovskit som placeras ovanpå en traditionell kiselsolcell och som ger högre effekt än bara ett lager.
Det finns många forskare som arbetar med utvecklingen av den här typen av solcell. Ett tyskt forskningsprojekt från 2022 har tagit fram tandemsolceller som når 24 procents verkningsgrad, mätt enligt fotoner som görs om till elektricitet. Detta kan jämföras med dagens solceller som finns på marknaden som sällan når över 20 procent.
Jämför Pris på Solceller.
Tysk forskargrupp står bakom nya utvecklingen
Bakom den nya utvecklingen av tandemsolceller står ett tyskt forskarbolag. I och med de nya solcellerna sätter de ett nytt världsrekord i högsta effektivitet som nåtts i kombinationen mellan organiska och perovskitbaserade absorbatorer. Solcellerna har utvecklats av Dr Thomas Riedl och hans team på universitetet i Wuppertal, tillsammans med ett flertal andra partners på universitet i Köln, Potsdam, Tübingen, Helmholtz-Zentrum Berlin och Max-Planck-Institut für Eisenforschng i Düsseldorf.
Så gick arbetet av tandemsolceller till
Tidigare forskningar har visat att den här kombinationen av material har fungerat, men den tyska forskargruppen har ökat prestandan avsevärt. Vid forskningsstart hade tidigare forskare kommit fram till att de bästa perovskit och organiska tandemcellerna hade en effektivitet på 20 procent. Nya resultat visar att värdet ökar till 24 procent – och i framtiden kan den till och med kan öka till mer än 30 procent.
– För att uppnå en så hög effektivitet måste förlusterna vid gränssnitten mellan materialen i solcellerna minimeras, säger Dr Selina Olthof vid Kölnuniversitets institut för fysikalisk kemi.
Under arbetet använde det tyska teamet sig av organiska halvledare som är kolbaserade föreningar som leder elektricitet under särskilda förutsättningar. Dessa parades samman med en perovskit som är baserad på en bly-halogenförening och som har bra halvledande egenskaper. Jämfört med konventionella kiselceller krävs både mindre material och energi vilket gör de här nya solcellerna ännu mer hållbara.
Solljus består av flera spektrala komponenter, olika färger, och solceller omvandlar så mycket som möjligt av det till elektricitet. Effekten uppnås med tandemceller där olika halvledarmaterial kombineras i solcellen och alla arbetar med olika delar av solspektrumet. I den nya tyska studien användes de organiska halvledarna för ultravioletta och synliga delar av ljuset, och perovskiten absorberade den infraröda delen. Ett tunt lager indiumoxid integrerades i solcellen som endast hade en tjocklek om 1,5 nanometer vilket gav så låga förluster som möjligt.
Installera tandemsolceller på tak
Arbetet med tandemsolceller är fortfarande under forskningsstadiet vilket gör att det ännu går att köpa på marknaden. Här får du mer information om solceller på tak.