ÌÇĐÄֱȄ

05 april 2018

Ett nytt steg har nu tagits mot att kunna tillverka solceller och lysdioder i bly-fria perovskit-material. Filmer av hög kvalitet med lovande egenskaper för framtidens solceller har tagits fram i ett samarbete mellan ÌÇĐÄֱȄs universitet och NTU i Singapore.

Forskare vid Linköpings universitet har, tillsammans med forskare vid Nanyang Technological University i Singapore, publicerat sina resultat i den ansedda vetenskapliga tidskriften Advanced Materials.

Forskargrupper runtom i vÀrlden har identifierat perovskit-materialen som de mest lovande för utvecklingen av framtidens billiga, miljövÀnliga och effektiva solceller. Energieffektiviteten har pÄ nÄgra Är ökat frÄn nÄgra fÄ procent till över 22 procent. De perovskiter som hittills anvÀnts inom solcellsforskningen innehÄller dock bly och Feng Gao, universitetslektor vid LiU, blev i höstas utsedd till Wallenberg Academy Fellow för att fortsÀtta utveckla giftfria och dubbla perovskiter, dÀr en dubbel uppsÀttning metallmolekyler ersÀtter blyet.

TĂ€tt packade kristaller

I laboratoriet vid LiU har nu Weihua Ning och Fang Wang, postdoktorer vid avdelningen BiomolekyÀr och organisk elektronik, lyckats tillverka tunna filmer, en kristall tjocka, av tÀtt packade kristaller av en dubbel perovskit. Filmen kan anvÀndas för det aktiva skiktet i solcellen, dÀr solljuset absorberas och skapar laddningsbÀrare, och Àr av mycket hög kvalitet

– VĂ„ra kollegor vid Nanyang Technological University i Singapore har visat att strĂ€ckan laddningsbĂ€rarna kan diffundera i materialet Ă€r lĂ„ng, vilket ocksĂ„ Ă€r en förutsĂ€ttning för att det ska vara lĂ€mpligt för anvĂ€ndning i solceller, sĂ€ger Feng Gao.

Energieffektiviteten Àr Ànnu sÄ lÀnge lÄg, bara lite drygt en procent av energin i solen blir till elektricitet, men det bekymrar varken Feng Gao eller Weihua Ning.

– Nej, vi har tagit det första stora steget och funnit ett sĂ€tt att tillverka det aktiva skiktet och vi har flera goda idĂ©er hur vi i en nĂ€ra framtid ska kunna öka effektiviteten, sĂ€ger Feng Gao.

Weihua Ning nickar instÀmmande.

Enligt forskarnas berÀkningar finns det över 4000 olika möjliga kombinationer av material som bildar dubbla perovskiter. Med hjÀlp av teoretiska berÀkningar ska de nu ocksÄ identifiera vilka som Àr bÀst lÀmpade i framtidens solceller.

Gemensam forskarutbildning

Genombrottet för forskningen inom dubbla perovskiter Àr ocksÄ ett resultat av den gemensamma forskarutbildning som bedrivs inom material- och nanovetenskap vid Linköpings universitet och Nanyang Technological University.

– Den hĂ€r publiceringen Ă€r ett resultat av samarbetet inom vĂ„rt gemensamma forskarutbildningsprogram. TvĂ„ doktorander, en i Linköping och en i Singapore, har rekryterats för att arbeta med detta. Det hĂ€r Ă€r en lysande start för programmet, sĂ€ger professor Tze Chien Sum, vid NTU.

– Vi kompletterar varandra pĂ„ ett mycket bra sĂ€tt, gruppen som leds av professor Sum vid NTU har de djupa kunskaperna inom ljusets fysik och hĂ€r kan vi materialfysiken, sĂ€ger Feng Gao.

Artikeln: ,
Weihua Ning, Feng Wang, Bo Wu, Jun Lu, Zhibo Yan, Xianjie Liu, Youtian Tao, Jun-Ming Liu, Wei Huang, Mats Fahlman, Lars Hultman, Tze Chien Sum, and Feng Gao. Advanced Materials 2018.
DOI: 10.1002/adma.201706246‹

Kontakt

Relaterade nyheter 

Senaste nytt från LiU

En grupp mÀnniskor som sitter runt ett bord med bÀrbara datorer.

Utvecklar framtidens AI-styrda drönarsvärmar

Studenter och doktorander utforskade hur AI-styrda drönarsvärmar kan samordna sökinsatser och fatta egna beslut. I en internationell utvecklingstävling testade de lösningar med potential att användas inom både försvar och krishantering.

En manlig lÀkare med glasögon som tittar in i en kuvös.

De vill ge för tidigt födda barn en bättre start i livet

Svensk sjukvård räddar i dag allt mindre och skörare barn. Forskare i ÌÇĐÄֱȄ vill förstå hur hjärnan och blodcirkulationen påverkas när livet börjar flera månader för tidigt. Till sin hjälp har de en specialbyggd kuvös.

Ett trÀd med orangea löv framför en hög byggnad.

Miljonbidrag till forskning om att växa upp i en digital värld

Barns digitala liv, lärande och välbefinnande är ett av sju forskningsprojekt vid ÌÇĐÄֱȄs universitet som får bidrag från Forte. Totalt får projekt från LiU drygt 33 miljoner kronor till forskning inom hälsa, arbetsliv och välfärd.