Solcellen som ger el i regn

Solceller i all ära, men hittills har de inte kunnat generera el när det regnar. Det kan det bli ändring på sedan ett kinesiskt forskarteam lyckats hitta ett sätt att åstadkomma en solcell som ger el i alla väder.

Tricket är att kombinera egenskaperna hos en grätzelsolcell med egenskaperna hos grafen. Grätzelsolceller, eller nanosolceller som de också kallas, tar tillvara på solljuset på ett sätt som liknar växternas fotosyntes. Men istället för klorofyll används nanopartiklar av titandioxid som doppats i ett färgämne. Fördelarna med nanosolceller är att de kan tillverkas till en låg kostnad och med enkla material

Solcellstypen fungerar också vid dåliga ljusförhållanden, men regn har de hittills inte lyckats krama el ur. Qunwei Tang vid universitetet PUC i Qingdao och hans kolleger bestämde sig för att testa i fall grafen skulle kunna vara en lösning. Materialet har en hög ledningsförmåga och är rikt på elektroner som binder positivt laddade joner. Så de täckte en grätszelsolcell med ett lager grafen.

Grundtanken var att vatten innehåller salter och därmed positivt och negativt laddade joner. När regndropparna faller på materialet uppstår två lager, ett med positivt laddade joner och ett med elektroner. Forskarna själva kallar det för en pseudokapacitator. Skillnaden i potential är tillräcklig för att producera en spänning och en ström. Men några höga verkningsgrader tycks det inte vara tal om ännu. När solcellen utsätts för simulerat regn genereras en ström på några mikroampere och en spänning på några mikrovolt. Vid belysning med simulerat solljus, motsvarande 100 mW/cm2, landar effektiviteten på 6,5 procent.

Forskarna hoppas däremot att det nya konceptet kan leda till mer avancerade solceller ger ur el i alla väder.

Forskarnas artikel har publicerats i tidskriften Angewandte Chemie (Tillämpad kemi) där den märkts som VIP (Very Important Paper)