Det er norske Joma International og israelske 3GSolar Photovoltaics som arbeider med nye materialløsninger som kan gjøre Dye Solar Cell-metoden (DSC) til en ny, og rimeligere måte å utnytte solenergi på.

– Vi har nå greid å øke virkningsgraden i testcellene fra seks til vel ni prosent av solenergien, og håper å få til mer med videre optimalisering av materialer og produksjonsprosesser, sier prosjektkoordinator Andreas Westermoen i Joma.

Med DSC-metoden absorberes sollys av fargestoff på en halvlederoverflate av titanoksid. Fargestoffet eksiteres slik at et elektron slås løs, elektronet fanges opp av halvledermaterialet og ledes til anoden.

De eksiterte molekylene får nye elektroner ved å ionisere nærliggende elektrolytt, elektrolytten regenereres ved katoden, og kretsen er sluttet.

Joma utvikler og produserer nano-titania til bruk i overflater og blant annet DSC-anoder, og 3GSolar produserer solceller med DSC-teknologi.

DSC-metoden forventes å bli en rimeligere måte å produsere solstrøm på enn med silisium, selv om den ikke vil ha like høy virkningsgrad.

Farge og kvanteprikker

– Å få til 10 prosent vil være et gjennombrudd. Vi prøver ut to måter å oppnå det på, opplyser Westermoen.

– Den ene er å bruke to fargestoffer for hver sin del av solspekteret. En kjent idé, men krevende i praksis. Den andre er med kvanteprikker, som er effektive til å absorbere lys.

Metoden har en rekke fordeler, ifølge Westermoen: Enkel produksjonsprosess, råmaterialer tilgjengelig i hele verden, stabil virkningsgrad under varierende klima- og lysforhold, og effekten er uavhengig av lysvinkelen.

Cellen er robust, fleksibel og kan produseres med forskjellige fargestoffer og farger, og er godt egnet til integrasjon i bygningsmaterialer.

– Utfordringen er at det kreves en halvlederstruktur med stor overflate og god elektrisk ledningsevne. Den må være tynn, så åpen at elektrolytten kan komme til overalt, og den må kunne masseproduseres, sier Westermoen.

– Lykkes vi med det vi nå holder på med, vil DSC bli en sterk utfordrer til silisium, avslutter  Westermoen.
 

Lenke:

Forskningsrådets program Et nettverk for markedsorientert FoU (EUREKA)