žŁÀûŒ§

05 april 2018

Ett nytt steg har nu tagits mot att kunna tillverka solceller och lysdioder i bly-fria perovskit-material. Filmer av hög kvalitet med lovande egenskaper för framtidens solceller har tagits fram i ett samarbete mellan Linköpings universitet och NTU i Singapore.

Forskare vid Linköpings universitet har, tillsammans med forskare vid Nanyang Technological University i Singapore, publicerat sina resultat i den ansedda vetenskapliga tidskriften Advanced Materials.

Forskargrupper runtom i vÀrlden har identifierat perovskit-materialen som de mest lovande för utvecklingen av framtidens billiga, miljövÀnliga och effektiva solceller. Energieffektiviteten har pÄ nÄgra Är ökat frÄn nÄgra fÄ procent till över 22 procent. De perovskiter som hittills anvÀnts inom solcellsforskningen innehÄller dock bly och Feng Gao, universitetslektor vid LiU, blev i höstas utsedd till Wallenberg Academy Fellow för att fortsÀtta utveckla giftfria och dubbla perovskiter, dÀr en dubbel uppsÀttning metallmolekyler ersÀtter blyet.

TĂ€tt packade kristaller

I laboratoriet vid LiU har nu Weihua Ning och Fang Wang, postdoktorer vid avdelningen BiomolekyÀr och organisk elektronik, lyckats tillverka tunna filmer, en kristall tjocka, av tÀtt packade kristaller av en dubbel perovskit. Filmen kan anvÀndas för det aktiva skiktet i solcellen, dÀr solljuset absorberas och skapar laddningsbÀrare, och Àr av mycket hög kvalitet

– VĂ„ra kollegor vid Nanyang Technological University i Singapore har visat att strĂ€ckan laddningsbĂ€rarna kan diffundera i materialet Ă€r lĂ„ng, vilket ocksĂ„ Ă€r en förutsĂ€ttning för att det ska vara lĂ€mpligt för anvĂ€ndning i solceller, sĂ€ger Feng Gao.

Energieffektiviteten Àr Ànnu sÄ lÀnge lÄg, bara lite drygt en procent av energin i solen blir till elektricitet, men det bekymrar varken Feng Gao eller Weihua Ning.

– Nej, vi har tagit det första stora steget och funnit ett sĂ€tt att tillverka det aktiva skiktet och vi har flera goda idĂ©er hur vi i en nĂ€ra framtid ska kunna öka effektiviteten, sĂ€ger Feng Gao.

Weihua Ning nickar instÀmmande.

Enligt forskarnas berÀkningar finns det över 4000 olika möjliga kombinationer av material som bildar dubbla perovskiter. Med hjÀlp av teoretiska berÀkningar ska de nu ocksÄ identifiera vilka som Àr bÀst lÀmpade i framtidens solceller.

Gemensam forskarutbildning

Genombrottet för forskningen inom dubbla perovskiter Àr ocksÄ ett resultat av den gemensamma forskarutbildning som bedrivs inom material- och nanovetenskap vid Linköpings universitet och Nanyang Technological University.

– Den hĂ€r publiceringen Ă€r ett resultat av samarbetet inom vĂ„rt gemensamma forskarutbildningsprogram. TvĂ„ doktorander, en i Linköping och en i Singapore, har rekryterats för att arbeta med detta. Det hĂ€r Ă€r en lysande start för programmet, sĂ€ger professor Tze Chien Sum, vid NTU.

– Vi kompletterar varandra pĂ„ ett mycket bra sĂ€tt, gruppen som leds av professor Sum vid NTU har de djupa kunskaperna inom ljusets fysik och hĂ€r kan vi materialfysiken, sĂ€ger Feng Gao.

Artikeln: ,
Weihua Ning, Feng Wang, Bo Wu, Jun Lu, Zhibo Yan, Xianjie Liu, Youtian Tao, Jun-Ming Liu, Wei Huang, Mats Fahlman, Lars Hultman, Tze Chien Sum, and Feng Gao. Advanced Materials 2018.
DOI: 10.1002/adma.201706246‹

Kontakt

Relaterade nyheter 

Senaste nytt från LiU

Jendrik Seipp.

Forskning om nästa generations AI-planering får 15 miljoner

LiU-forskaren Jendrik Seipp har fått 15 miljoner kronor för att utveckla ett AI-planeringssystem som utnyttjar flerkärniga processorer för parallella beräkningar. Det skulle kunna leda till mer effektiv logistik och storskalig energioptimering.

Kvinna vid ett trÀd tittar in i kameran.

Pappersindustrin kan bli energismartare med ny mätmetod

Pappersindustrin slukar stora mängder energi. Men trots skärpta EU-krav på effektivisering har det inte funnits något sätt att jämföra energianvändning mellan olika företag. Nu presenterar forskare vid LiU i samarbete med Naturvårdsverket en lösning.

Forskare i labb.

Två nya masterprogram i världsledande materialvetenskap

Linköpings universitet är bland de främsta i världen på materialvetenskap. Hösten 2026 startar två nya masterprogram inom området. En mycket god arbetsmarknad väntar studenterna, både i industrin och akademin.