Solceller med prestanda på världsrekordnivå

Rektor Anders Hagfeldt är professor i fysikalisk kemi och är nu aktuell med ny studie om solcellsforskning som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature.

Vad handlar er studie om?
– Det är en höjdpunkt från den gamla tiden, forskningstiden. Det är ett jättespännande projekt om en solcellsteknik som är den hetaste inom forskningen på solceller just nu, så kallade perovskitsolceller.

Vad är det ni har gjort?
– Vi har rent verkningsgradsmässigt uppnått världsrekordnotering. Vi har hittat en molekyl som tar bort defekter på ytan av perovskitmaterialet så att vi får en nära nog teoretiskt högsta möjliga prestanda i materialet. I laboratorium har vi nu kommit upp i en verkningsgrad på 25,6 procent. Det certifierade världsrekordet ligger på 25,5 procent.

Hur ser hållbarheten ut?
– Allmänt kan man säga att verkningsgraden på perovskitsolceller i laboratoriemiljö är lika bra som de konventionella kiselsolcellerna som finns på marknaden idag. I den här studien gör vi långtidstester där vi belyser solcellerna med solljus i 500 timmar och stabiliteten ser väldigt bra ut. Vi förlorar inte mycket i verkningsgrad. Frågan är om det fortfarande håller när de prövas utomhus i verkliga förhållanden under många år. Det tycker jag är huvudfrågan inför en industriell framställning, men det ser lovande ut.

Vad kan era resultat få för betydelse?
– De kommer att få genomslag i hela forskningsvärlden. Vi hade en artikel på samma tema som publicerades i Science i höstas där vi introducerade ett koncept för att tillverka perovskitmaterialet med ideal sammansättning. Och det finns en annan sak i det här som är spännande: om man har väldigt hög kvalitet på halvledaren i perovskitmaterialet så kan solcellen fungera väldigt bra som lysdiod om de körs baklänges, det vill säga om man skickar in ström i stället för att ta ut. Där har vi världsrekordet för perovskitsolcellers lysförmåga.

Har du fler vetenskapliga artiklar på gång?
– Vi har en följdstudie där vi har världsrekordnoteringar på större enheter. Från de enstaka solcellerna vi använder i labbet har vi gått till moduler som är 30 - 60 kvadratcentimeter stora. Verkningsgraden är runt 21 procent på dem.

Hur känns det att lämna den här spännande forskningen, som varit en så stor del av ditt liv?
– För min egen del är det här att vara rektor ett nytt och oerhört spännande kapitel. För forskningen känner jag mig nöjd och det är roligt att få gå i mål på en så hög nivå på det här sättet med två världsrekord. Och det är roligt att få hänga med på ett hörn.

Betyder det att du kommer att smygforska lite?
– Ja, det kan man kalla det för. Jag har kvar ett par postdoktorer som formellt hör till min forskningsgrupp som nu kommer hit till Ångströmlaboratoriet där de ska forska med mina kollegor. Man kan ju gå förbi Ångström någon gång och titta hur det går.

Så du kommer att samarbeta med solcellsforskarna på universitetet?
– Ja, så gott jag hänger med, i form av coaching och med mina erfarenheter från Schweiz.