Ny upptäckt kan ge effektivare solceller

Med hjälp av nya materialval är det tänk att solceller ska bli mer effektiva. Bidl: Andreas Gücklhorn

NYHET

Publicerad 2019-08-14

Nu har forskare vid KTH tillsammans med kollegor från bland andra Siberian Federal University i Ryssland noga undersökt ett material som baseras på palladium. Resultatet visar att materialet har stor potential att kunna göra solceller mer effektiva. Arbetet har resulterat i en publicering i den vetenskapliga tidskriften Physical Review.

Palladiumdiselenid (PdSe2) är ett material som visat sig ha vissa lovande egenskaper. Forskare har bland annat kunna visa att det i tvådimensionell form som ett supertunt lager kan fungera bra i fotokatalys, en process som delar vatten i syre och väte när det exponeras för solljus. Detta kan i sin tur användas för att framställa olika biobränslen.

Vidare har forskare lyckats framställa palladiumdiselenid både som singel- och dubbellager, men det är först på sistone som materialets styrkor och svagheter har studerats mer noga. Genom att använda högprecisionsberäkningar har forskarna från KTH och Siberian Federal University för första gången kunnat studera elektroniska och optiska egenskaper hos både enkel- och flerlagriga filmer bestående av palladiumdiselenid.

Hans Ågren, professor i teoretisk kemi vid KTH.

Genom dessa observationer har forskarna kunnat se att materialet kan absorbera solenergi mer effektivt än de kiselbaserade material som används i solpaneler idag. Det här är möjligt genom att palladiumdiselenid har en högre konverteringstakt när det gäller att omvandla solenergi till elektricitet genom en bredare möjlighet att absorbera ett vidare spektrum av solenergi jämfört med kiselbaserade material.

– Forskningen kring tvådimensionella material har exploderat under senare år, och särskilt så kallade kalkogenider har varit under lupp. Vår forskning kring tvådimensionella föreningar mellan ädelmetaller och sådana kalkogenider har resulterat i att vi kunnat optimera tvådimensionella strukturer. Detta exempelvis genom dopning och användande av olika substrat. Det gör att ett brett våglängdsområde av solspektrumet kan utnyttjas om materialet används för infångning av solenergi, säger Hans Ågren, professor i teoretisk kemi vid KTH.

Han tillägger att förutom energiomvandling har tvådimensionella klakogenidmaterial många potentiella tillämpningar inom katalys, avbildning, detektion och kodning. För närvarande bedrivs det mycket omfattande forskning kring dessa framtidsmaterial.

– Studierna, tekniskt sett, befinner sig på ett ganska tidigt stadium. Därmed går det inte ännu att ge siffror hur bra, eller bättre, materialet kommer att vara i en skarp solcellstillämpning. Än så länge kan bara de kvalitativa fördelarna anges, säger Hans Ågren.

Här återfinner du den vetenskapliga publiceringen .

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Hans Ågren på 08 - 790 99 83 eller hagren@kth.se.