Forskere fra University of Michigan i USA har bidratt med et lite gjennombrudd for den grønne omstillingen ved å utvikle transparente solceller med rekordhøy effektivitet.
På sikt kan solcellene installeres rett i vinduer, der de lager strøm samtidig med at lys får passere gjennom og opplyse husene. Akkurat som vanlige vinduer.
Teknologien er spesielt attraktiv i storbyer med store glassfasader, som i dag allerede ofte er belagt med en film som reflekterer en del av sollyset for å regulere temperaturen og lysinnfallet. Ideen er at den lysenergien skal høstes i stedet for å gå til spille.
Rekord: Gjør om 10 prosent av lyset til strøm
Transparente solceller bygger på en grunnleggende byttehandel, der effektivitet ofres for gjennomsiktighet. Derfor er det spesielt imponerende at forskernes nye solcelle oppnådde en effektivitet på 10,8 prosent og en transparens på 45,7 prosent.
Den transparente solcellen kunne med andre ord gjøre om en tiendedel av det innfangede sollyset til elektrisitet, mens nesten halvparten av lyset fikk passere. Og det er faktisk en rekord.
Effektiviteten ligger på om lag halvpartene av de silisiumsolcellene som sitter på taket til naboen, men den er dobbelt så høy som andre transparenter solceller. Gjennomsiktigheten svarer til den du kjenner fra en tonet bilrute eller et par solbriller.
Dansende elektroner skaper energi
Transparente solceller er litt annerledes enn de vanlige silisiumsolcellene. De er nemlig ikke bygget av silisium – som ikke er gjennomsiktig – men av organiske, karbonbaserte materialer i tynne plastlag.
Likevel fungerer den transparente solcellene mer eller mindre på samme måte.
Solcellen består av et n-lag og et p-lag som er bygget av ulike materialer som gir dem ulike elektriske spenninger. N-laget har et overskudd av elektroner, og p-laget har et underskudd. Når de to lagene legges sammen, oppstår det derfor et elektrisk felt mellom dem.
Når solen skinner på solcellen, kan fotoner slå elektroner løs, og de løse elektronene begynner å flytte seg i overensstemmelse med det elektriske feltet i lagene. Elektronenes bevegelse skaper en elektrisk strøm som samles opp i et strømførende materiale og føres ut gjennom kabler.
Forskernes neste mål er å fordoble den transparente solcellens effektivitet og forlenge levetiden til 10 år.