Ny forskning: Nanostrukturerad ”guldspegel” återför ljus i solceller
Forskare vid Uppsala universitet har tillsammans med INL utvecklat en ny teknik som ökar effektiviteten i ultratunna solceller. Genombrottet bygger på en ”guldspegel” som återför ljus in i solcellen och minskar energiförluster.
Arbetet sker inom ramen för EU-finansierade projektet Hi-BITS, där målet är att förbättra tunnfilmssolceller genom högre verkningsgrad, lägre råvaruförbrukning och bättre tillverkningsprocesser, uppger International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL).
Ultratunna solceller, som är mindre än en hundradel av tjockleken hos traditionella kiselsolceller, har stor potential tack vare låg materialförbrukning och möjlighet att appliceras på flexibla ytor. Samtidigt innebär den begränsade tjockleken en utmaning – tunnare absorberande lager fångar mindre ljus och försämrar därmed prestandan.
Den nya nanostrukturerade reflekterande bakkontakten, ”guldpegeln”, adresserar detta genom ett mönstrat guldlager inkapslat i aluminiumoxid, vilket reflekterar inkommande ljus tillbaka in i det aktiva lagret. När tekniken testades på Uppsala universitets ultratunna CIGS-baserade solceller ökade effektomvandlingseffektiviteten med omkring 15 procent, främst till följd av förbättrad ljusabsorption.
– En stor del av vår forskning syftar till att förstå hur ljus interagerar med elektro-optiska material och att använda denna förståelse för att utveckla och vidareutveckla solceller, säger Marika Edoff, professor i fasta tillståndets elektronik och forskningsledare för solcellsteknik vid Uppsala universitet, till Energinyheter.
Projektet inkluderar flera europeiska partners från både akademi och industri och omfattar utveckling av bland annat bifaciala tunnfilmssolceller, där även reflekterat ljus från baksidan tas tillvara. Bland partnerna finns även svenska Midsummer AB som tillverkar kiselfria solceller som väger upp till 90 procent mindre och har cirka 90 procent lägre koldioxidutsläpp jämfört med traditionella kiselbaserade paneler.
Enligt forskarna kan den nya designen även bidra till mer kostnadseffektiv tillverkning och underlätta industriell uppskalning. Projektet pågår till hösten 2026 och väntas följas av ytterligare satsningar inom området.
Parallellt är Uppsala universitet engagerat i Solelforskningscentrum Sverige, ett svenskt kompetenscentrum med fokus på att accelerera användningen av solenergi genom forskning och samverkan mellan akademi, industri och offentlig sektor.
