Forskare slår nytt rekord för printade solceller

Utvecklingen av olika typer av solceller går snabbt och en variant som har fått allt mer uppmärksamhet är perovskit-solceller. Vid brittiska Swansea University har forskare nu tagit fram en metod där de utöver perovskit även använder sig av tillverkningsmetoden rulle-till-rulle.

Och nu har de gjort ett genombrott, där de har fått fram solceller med en stabil verkningsgrad på 12,2 procent. En siffra de menar är den högsta någonsin för den här typen av utskrivna perovskit-solceller.

I takt med att perovskit-solcellerna närmar sig kiselbaserade kristallina när det gäller verkningsgrad blir de även mer intressanta. Traditionella solceller produceras i dag med krav på hög temperatur och vakuum, vilket bidrar till att dra upp tillverkningskostnaden. Men detta behöver inte perovskiter, vilket innebär att det går att använda olika plaster för att få till flexibla solceller, men också att de blir billigare att tillverka.

Fördelarna med att kunna använda andra tillverkningsprocesser är det som har öppnat upp för Swansea-forskarna. De har använt sig av så kallad slot-die coating och skrivit ut en rulle solceller med den höga verkningsgraden.

– Målet med perovskit-solceller är att öka verkningsgraden samt sänka kostnaden för traditionell solenergi. De har potentialen att vara mycket effektiva och relativt billiga att producera, så vårt mål är att förbättra tillverkningsmetoden för att kunna skala upp. Den här studien är ett viktigt steg mot kommersialisering, säger forskaren Rahul Patidar i en kommentar till EE News.

Snabbare tillverkning

Fördelarna med tillverkningsprocessen är att det går enormt mycket snabbare än traditionell tillverkning och att den jämfört med exempelvis andra utskriftsmetoder är materialeffektivt.

En klar solcell kräver fem lagers beläggning. I det här fallet, där man lyckades få till den höga verkningsgraden, användes slot-die-teknik för fyra lager. För det översta lagret var man dock tvungen att använda förångningsteknik. Det här hoppas man med tiden kunna lösa för att då få till äkta rulle-till-rulle produktion.

Forskningen har publicerats i journalen Sustainable Energy & Fuels.