Om Gemini

Ein ny generasjon solceller ser dagens lys denne hausten. Dei blir både effektive og vakre.

MYE STØRRE EFFEKT: I neste generasjon solceller vil energiutnyttinga vere to–tre gonger høgare enn dagens solceller, seier førsteamanuensis Turid Worren, her foran solcelleveggen på elektrobygget, NTNU. Foto: Gorm Kallestad

Dagens solceller har ein verknadsgrad på 17 prosent (hundre prosent er når all energien i sollyset vert teken vare på). Det finst to typar av dei – første og andre generasjon. Den viktigaste skilnaden er produksjonsprisen: Første generasjon er bygd av såkalla ein-krystallar av silisium og er dyre å produsere, medan andre generasjon er mykje billigare. Effektiviteten går ned, samanlikna med første generasjon, men sidan prisen er mykje lågare, går prisen per produsert watt også ned.

Nå er jakta i gang på ein tredje generasjon solceller. Førsteamanuensis Turid Worren driv eit prosjekt der målet er å laga ein forsøksmodell innan årsskiftet. Her vil verknadsgraden bli ein heilt annan.

LABER INTERESSE TIL NO
– Teoretisk vil vi kunne kome opp mot over 60 prosent. I praksis reknar vi med om lag 40 prosent i første omgang. I alle høve vil energiutnyttinga vere 2-3 gonger høgare enn dagens solceller, fortel Worren.

Det vert ikkje forska på dette andre stader i Noreg. I verda finst det nokre få grupper som forskar på slike nye solceller, men så langt har interessa for det vore laber.

– Eg er overtydd om at nye generasjonar solceller ville vore på marknaden allereie, var det ikkje for all den billege fossile energien, seier Worren.

KVANTEPRIKKAR
Den nye solcella er såkalla kvanteprikkbasert. Alle solceller nyttar halvleiarar til å absorbere sollyset. Men dagens solceller kan ikkje absorbere mykje av den infraraude varmestrålinga frå sola. I solcella som skal lagast i haust, har halvleiaren i tillegg pyramideforma halvleiarprikkar i seg. Desse prikkane har den eigenskapen at dei absorberer ein del av det infraraude lyset som resten av solcella ikkje fangar opp.

Prosjektet nyttar nye teknologiar og er delfinansiert av NTNUs nanolab. Målet er å få sett i produksjon solceller basert på den nye teknologien.

VAKRE CELLER
– I solrike område i den tredje verda kan det vere aktuelt å bygge svære solcellekraftverk. På våre breiddegrader er det mest realistisk å kle bygningar med kledelege plater laga av desse solcellene, forklarer Worren.

– Er det realistisk å tru at folk vil ha det?

– Ja, dersom dei er dekorative nok. Solcellene skal bli vakre! Aller helst eit godt alternativ til dekorstein og liknande, fortel Turid Worren.

	INTEGRERT: Estetikken står i sentrum når dei nye solcellene skal utviklast. Dei skal ikkje vere så synlege, slik dagens solceller er. Foto: Gorm Kallestad

STOR AUKE
På verdsbasis auka installasjonen av nye solcelleanlegg (målt i kor mykje energi som vert produsert) med 63 prosent frå 2003 til 2004, mykje på grunn av politiske verkemiddel. I 2010 er det venta tre gonger så mange nye solcelleanlegg som i 2004. I Noreg nyttast solceller i dag mest på stadar der ein ikkje kan knytte seg på el-nettet, som på hytter og fyrlykter.

– Men om ein dekkjer 0,3 prosent av Noregs landareal med solcelleanlegg, vil ein kunne produsere 120 terawattimar. Dette tilsvarer forbruket i 2002, fortel Worren.

– Det er altså fysisk mogleg å dekkje heile Noregs energiforbruk med straum frå solceller, men det er korkje naudsynt eller nskjeleg. Likevel er det ikkje utenkjeleg å dekkje til dømes ein prosent av el-forbruket i Noreg frå solceller. Dette ville tilsvare eit solcelleareal på om lag 90 000 hustak på 100 kvadratmeter, seier Turid Worren.

MANGEL PÅ SILISIUM
Ein annan faktor som gjer det interessant å lage meir effektive solceller, er mangel på råvarer.

Dei fleste solceller har ei tynn skive av silisium som si aktive kjerne. Nå ventar næringa at det blir mangel på dette råstoffet i åra som kjem. Jakta på andre materialar er starta. I dette feltet vil auka utnyttingsgrad vere viktig.

Av Tore Oksholen

Kontakt: Turid Worren, Institutt for fysikk, NTNU
Tlf. 73 59 03 86, e-post: turid.worren@phys.ntnu.no