Är solceller i perovskit framtiden?

Nyheter.

I Sverige och resten av världen är det vanligast att installera solceller som är tillverkade av monokristallint eller polykristallint kisel. Monokristallina och polykristallina solceller har alltså utgjort standarden under tiotals år, men det finns samtidigt många nya utmanande solcellstekniker. Solcellspaneler i perovskit, eller perovskitsolceller är en av de starkaste utmanarna.

I den här artikeln berättar vi bland annat varför många tror att solceller i perovskit har framtiden för sig, samt varför de traditionella solcellstyperna kan må bra av att ersättas.

Varför behöver vi mer effektiva solceller?

Masstillverkade monokristallina och polykristallina solceller, alltså silikonbaserade solceller har en maximal verkningsgrad på cirka 20 %. Den praktiska maximala verkningsgraden ligger i sin tur på cirka 30 %, men där är vi inte än. Vi behöver en högre maximal praktisk verkningsgrad, och det tror forskare att perovskitsolceller kan ge oss.

Om du läser Hemsols artikel med titeln ”hur mycket el solceller producerar per månad”, då förstår du snabbt hur mycket man har att vinna på att verkningsgraden för solceller blir än högre.

En australisk forskare; perovskitsolceller är framtiden

Forskaren och professorn Anita Ho-Baillie som arbetar på Sydneys universitet menar att solceller i perovskit är framtiden. I hennes intervju med Sydneys universitet 2021 säger hon att perovskit idag inte ett helt perfekt material för massproducering av solceller, men att materialet samtidigt har framtiden för sig. 

Läs mer: 5 viktiga klimatfrågor!

Verkningsgraden är snart lika hög som kiselsolceller

Hon påpekar i intervjun att verkningsgraden för solceller i perovskit har ökat från cirka 3 % år 2009 till cirka 26 % (i labbtester) år 2020. Perovskitsolceller är alltså i princip lika effektiva som kiselsolceller, som i sin tur idag har en verkningsgrad i labb på cirka 27 %. 

Forskaren förtydligar också att det tog omkring 40 år för kiselsolceller att få en så här pass hög verkningsgrad, medan perovskitsolceller bara behövde omkring 10 år på sig för att i princip komma i kapp. 

Det finns även nackdelar med perovskitsolceller

Även om den australiska professorn lovordar solceller i perovskit finns det många hinder på vägen. En av de största nackdelarna är att perovskitsolceller innehåller en liten mängd bly som egentligen är försumbar, men om perovskitsolceller blir det nya normala kan återvinningsarbetet bli problematiskt.

Utöver detta degraderas solceller i perovskit relativt snabbt i hög värme och hög luftfuktighet. Solceller i kisel får du i princip alltid en effektgaranti på minst 25 år på, vilket är ett bevis på att degraderingen är minimal.

Kiselsolceller kan arbeta tillsammans med perovskitsolceller

Solceller i kisel kan kombineras med solceller i perovskit, för att tillsammans bilda silikon-perovskit-solceller. Dessa solceller klarar av att skapa solel med hjälp av såväl bredare som kortare våglängder av ljus.

De kombinerade kisel- och perovskitsolcellerna kan alltså samarbeta på ett utmärkt sätt då perovskitsolceller fungerar perfekt för att kunna transformera starkt ljus till solel, medan kiselsolceller är bättre på att transformera svagt ljus till solel.

Verkningsgraden för silikon-perovskit-solceller

Forskaren säger att silikon-perovskit-solceller kommer att revolutionera solcellsbranschen. Silikon-perovskit-solceller med ett lager har en potentiell verkningsgrad på 33 %, som vid dubbla lager uppgår till cirka 45 %. Silikon-perovskit-solceller i tre lager har i sin tur potential att få en verkningsgrad på 51 %.

Om det blir solceller i kisel, solceller i perovskit eller de kombinerade silikon-perovskit-solcellerna som kommer att dominera i framtiden återstår att se. Att det forskas rikligt inom solcellsteknologi är dock klart märkbart, och bra för branschen i dess helhet.

Opulens är ett dagligt nätmagasin som vill stärka kulturjournalistikens opinionsbildande roll. Kulturartiklar samsas därför med opinionsmaterial – allt med en samhällsmedveten blick där så väl klimatförändringarna och hoten mot yttrandefriheten som de sociala orättvisorna betraktas som självklara utgångspunkter.