Supersolceller

I vanlige solcellepaneler går ti prosent av energien tapt. En ny produksjonsmetode sørger for full uttelling.

Publisert
Alle kontakter som leder strøm ligger på baksiden av solcellen. Slik unngår man at solllys blir reflektert bort. (Illustrasjon: Krister Mangersnes)
Alle kontakter som leder strøm ligger på baksiden av solcellen. Slik unngår man at solllys blir reflektert bort. (Illustrasjon: Krister Mangersnes)

Krister Mangersnes har arbeidet i tre år med det som kalles bak-kontakterte solceller, en type solceller der alt metall ligger på baksiden.

Det betyr at alle kontakter som leder strøm ligger bak, ikke både foran og bak som de gjør på et typisk solcellepanel du ser på hyttevegger i Norge i dag.

– Grunnen til at dette er viktig er at metallet på forsiden av en solcelle reflekterer lyset, og opptil 10 prosent av lyset går dermed tapt, forteller Mangersnes.

Dyrt og krevende

Verdensrekorden i effektivitet for masseproduserte solceller av silisium har det amerikanske firmaet SunPower som har framstilt en solcelle som omgjør 24,2 prosent av effekten i innstrålt sollys til elektrisk effekt.

Dette oppnådde de med nettopp bak-kontakterte solceller.

Grunnene til at ikke alle solceller er bak-kontakterte er mange. Blant annet skyldes det at prosessen er meget krevende, og at det stilles veldig høye krav til materialet.

Det vil si at silisiumet man benytter til å fange sollyset må være ekstremt rent for at solenergien skal kunne utnyttes på best mulig måte.

– I tillegg er det foreløpig en meget tidkrevende og komplisert framstilling, sier solcelleforskeren.

De små avstandene mellom kontaktene på baksiden gjør at solcellen fort kan kortslutte.

– En solcelle er omkring 200 mikrometer, altså cirka 1/5 millimeter tykk, forteller Mangersnes, som arbeidet med de bak-kontakterte solcellene i sin doktorgrad på Institutt for energiteknikk ved Universitetet i Oslo.

Bratt læringskurve

(Illustrasjonsfoto: iStockphoto) (Foto: iStockphoto)
(Illustrasjonsfoto: iStockphoto) (Foto: iStockphoto)

– Det er først og fremst design og produksjonsmetode av cellene vi har forsket på, i en kombinasjon av datasimuleringer og Petter Smart-jobbing på laboratoriet, sier Mangersnes.

– I løpet av tre år har vi bygget opp både kompetanse og fasiliteter på IFE som ikke var der fra før. Det var en bratt læringskurve, men det har vært veldig lærerikt og vi er godt fornøyd med resultatet, forteller han.

Estetisk

Tak og bygg er ett mulig bruksområde for bak-kontakterte solceller, først og fremst fordi framsiden er ensfarget og ren. Det er derfor mulig å integrere solcellene i bygninger på en estetisk mye vakrere måte enn med solceller som har kontakter på forsiden.

– Dette kalles for “Building Integrated PhotoVoltaics” (BIPV), forteller Magersnes, og legger til at det ikke er noe som hindrer bruk av konvensjonelle solceller til samme formål, bortsett fra det rent estetiske.

– Den virkelig store fordelen til dette cellekonseptet er den høye effektiviteten man får ut under gode solforhold.

– Det kan for eksempel være på et hustak,men det virkelig store tilskuddet til strømforsyning globalt kommer i det man begynner å sette opp store solcelleparker med denne typen solceller, noe for eksempel Sun-Power allerede er i gang med, forteller Krister Magersnes.

Video: Kort forklart – Bak-kontakterte solceller.

Se Krister Mangersnes forklare hvordan bak-kontakterte solceller fungerer på et minutt.