Artikkel

Skal lage verdens mest miljøvennlige solceller

Edouard Monakhov med kobberoksid og silisium
Supersolceller: Klarer forskerne å lage tandemceller av kobberoksid og silisium blir det en billig, høyeffektiv solcelle. Bak molekylene: Edouard Monakhov. Foto: Hilde Lynnebakken/UiO Bruk bildet.

Skal lage verdens mest miljøvennlige solceller

Landslag i solcelleteknologi skal styrke norsk industri.

– Dette blir så bra, jeg har skikkelig tro på det vi skal gjøre!

Erik Marstein, forskningsleder hos Institutt for energiteknikk og professor II i fysikk ved UiO, jubler over tildelingen av status som FME, Forskningssenter for miljøvennlig energi.

I år kommer elektrisiteten fra solceller til å dekke litt mer enn 1,5 prosent av verdens strømbruk. Det er ikke så mye, men det er nå solceller virkelig tar av, mener Marstein.

Årets installasjon kommer til å være på 60-70 GW, det tilsvarer 4-500 kvadratkilometer solceller – like stort som hele Oslo kommunes areal.

– Vi har satt sammen et landslag i solceller, sier Marstein.

Senteret tar utgangspunkt i det vi er gode på i Norge: Vi er verdensledende på energieffektiv framstilling av silisium til solceller.

Interessert i flere nyheter om realfag og teknologi? Meld deg på vårt ukentlige nyhetsbrev.

Flere industripartnere

FME-senteret har satt seg høye mål:

– Vi skal lage verdens mest miljøvennlige silisium, vi skal lage silisiumkrystaller av ekstremt høy kvalitet og utvikle løsninger for høyeffektive silisiumbaserte solceller. Vi skal også teste løsningene i solcellepaneler i felt og i tillegg skal vi skaffe et robust datagrunnlag for bruk av solceller i Norge, forteller Marstein.

Med seg i senteret har han en rekke industripartnere: Ikke bare norsk solcelleindustri, men også kraftselskaper, Statoil, Statkraft, byggebransjen og arkitekter deltar.

– Nå skal næringen utvikles, erklærer Marstein.

– Vi har 15 industripartnere med oss når vi starter i 2017. Jeg er sikker på at det er flere enn det når senteret avsluttes.

Supersolceller

Senteret skal se på hele verdikjeden, fra framstilling av silisium til bruk av solceller. Jobben har senteret delt i 4 arbeidspakker. Den ene pakka, som handler om utvikling av selve solcellene, ledes av fysikkprofessor Edouard Monakhov ved UiO.

Halvlederfysikerne feirer Forskningssenter for miljøvennlig energi
Halvlederfysikerne feirer Forskningssenter for miljøvennlig energi. Foto: Hilde Lynnebakken /UiO

– Vi skal jobbe med flere ulike konsepter, forteller Monakhov.

– Vi skal forbedre de eksisterende solcellene, med mindre defekter, bedre materialer og så videre. Men vi skal også forske på mer futuristiske solceller, som tandemceller. Det er et eksempel på et høyrisikoprosjekt med stort potensiale, sier han.

Tandemsolceller består av to solceller oppå hverandre. I FME-senteret skal forskerne prøve et konsept med en silisiumsolcelle nederst med en kobberoksidcelle oppå.

Topplaget produserer strøm av blått lys, mens det nederste omvandler de røde og infrarøde fotonene til elektrisitet.

Brukes på Mars

Research Centre for Sustainable Solar Cell Technology

Senteret er ett av åtte forskningssentre for miljøvennlig energi, som ble utpekt av Forskningsrådet i mai.

Senteret ledes av Institutt for energiteknikk, med Erik Stensrud Marstein som senterleder.

6 forskningspartnere og 15 industripartnere deltar i senteret.

Fra UiO bidrar forskere fra fysikk, kjemi og TIK: senter for teknologi, innovasjon og kultur.

Edouard Monakhov, professor i halvlederfysikk ved UiO, leder ett av fire delprosjekter.

Tandemceller finnes i bruk i dag, for eksempel triller Mars-roverne omkring med slike solceller. De er ekstremt effektive, helt opp i 46 prosent av sollyset utnyttes til elektrisitet.

Vanlige solceller har til sammenlikning en effektivitet på 15-20 prosent.

Det er bare ett aber: Tandemsolcellene er fryktelig dyre.

– Den høye prisen skyldes at de er laget av dyre materialer, forklarer Monakhov.

– Vi jobber med å bytte ut de dyre materialene med billige.

Om det blir høy effektivitet eller lav pris som kommer til å «vinne» markedet framover er Monakhov spent på.

Begge tilnærmingene har fordeler og ulemper. Solcellene i seg selv er nå blitt så billige at omkring halvparten av solcellekostnaden er knyttet til installasjon. Da blir høyere effektivitet mer interessant.

Solceller i mange farger

Det nye FME-senteret skal også se på bygningsintegrering og hensyn til arkitektur, og lage solceller i ulike farger.

Totalbudsjettet for senteret er på 35,8 millioner i året.

Hos solcelleforskerne på UiO kommer det til å bli folksomt, når staben utvides med 3-4 personer. I tillegg kommer Toppforsk-prosjektet Fundament, som også betyr ekstra folk. Inntil videre går senteret under navnet Research Center for Sustainable Solar Cell Technology.

– Vi skal lage et fint og fengende kortnavn også. Det er en av oppgavene vi skal gå løs på i høst, sier senterleder Marstein.

Les også på Titan.uio.no:

Vårt mest framtidsrettede prosjekt noensinne

Markedet brøyter vei for solceller

Solceller kommer til å være overalt. Også i tak, vegger, vinduer, gardiner - og maling!

Kontakt:

Erik Stensrud Marstein

Edouard Monakhov

Forskningsrådet har laget en 43 sekunder lang presentasjon av senteret:

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Henrik Svensen

Steinbra formidler

Henrik Svensen ble tidlig bergtatt av steiner og Jordens eldgamle mysterier. Nå er han hedret for sitt arbeid med å bringe denne kunnskapen ut til folk.
Teamet som har utviklet den nye elektrolysemodulen

Nye materialer produserer hydrogen mer effektivt og klimavennlig

Drømmen om å bruke en spesiell type keramiske materialer til elektrolyse ved høye temperaturer er snart 30 år gammel, men nå har professor Truls Norby og samarbeidspartnere fått det til. Metoden kan for eksempel omdanne en blanding av metan og vanndamp til hydrogengass og ren CO2, som kan deponeres offshore.