Der er stadig en kommerciel udfordring i at balancere pris, æstetik og effektivitet, men teknikken i transparente solcelle-moduler ser nu ud til at være på plads. Bag det innovative arbejde står et internationale forskningsprojekt, CitySolar, der har udviklet gennemsigtige solceller med rekordbrydende effektivitet. Blandt deltagerne er Syddansk Universitet (SDU).
Sammen med resten af holdet har danske forskere sat verdensrekord for transparente solcelle-moduler med en effektivitet på 12,3 % og en gennemsigtighed på 30 %.
”Byer er nøglen til at løse klimakrisen”: AI viser, hvad vores bygninger er lavet af
Professor Morten Madsen fra Syddansk Universitet, der er en af nøgleforskerne bag projektet, forventer, at transparente solceller kan blive det næste store skridt inden for bygningsintegrerede energiløsninger. Og at CitySolar-projektet har potentiale til at forandre bygningssektoren, der står for omkring 40 % af EU’s energiforbrug.
– Vi bevæger os mod såkaldte næsten-nul eller nul-energibygninger, men med denne teknologi kan vi faktisk gå videre og skabe energiproducerende bygninger. Det er et enormt marked, siger han.
Kræve ikke ekstra plads
Transparente solceller er yderst attraktive, da de løser en række grundlæggende problemer: De fungerer både som almindelige vinduer, der lukker lys ind. Samtidig producerer de elektricitet. Denne dobbeltfunktion betyder, at bygninger kan generere energi uden at ofre arkitektoniske kvaliteter.
– De store glasfacader, moderne kontorbygninger har, kan dermed udnyttes til energiproduktion uden at kræve ekstra plads eller særlige konstruktioner, pointerer Morten Madsen.
Samtidig åbner teknologien op for, at energi produceres, hvor den bruges. I modsætning til fjerne solcelleparker producerer disse vinduer energi direkte hvor den forbruges, hvilket reducerer transmissionstab og behovet for omfattende ændringer i elnettet.
Kombinerer to typer solceller
Indtil nu har problemet med gennemsigtige solceller været to modsatrettede kræfter: Effektivitet og gennemsigtighed. De gennemsigtige solcellevinduer har ikke været i stand til at absorbere nok energi til at generere tilstrækkelig elektricitet. Omvendt har de effektive vinduer ikke været gennemsigtige nok. Men det problem ser CitySolar-projektet nu ud til at have løst.
Teknologien kombinerer to typer solceller – perovskite og organiske solceller – der udnytter forskellige dele af lysspektret. Perovskite-delen absorberer nær-ultraviolet lys, mens den organiske del absorberer nær-infrarødt lys, hvilket efterlader det synlige lysspektrum relativt uberørt.
Kombinationen af organiske solceller og perovskite har den fordel, at de to typer kan justeres til at absorbere forskellige bølgelængder af solens stråler, forklarer Morten Madsen og tilføjer:
– Tandemsolcellen høster hovedsageligt energi fra solens infrarøde og ultraviolette stråler, men ikke det synlige lys, hvilket gør det muligt at sætte nye standarder for effektivitet i semi-transparente solcellevinduer.
Ultrabilligt mineral
Mineralet perovskit har vist sig ikke blot at være ultrabilligt, men også ekstremt effektivt, når det gælder om at omdanne solens stråler til elektricitet. Også når det gælder den ultraviolette del af lysspektret. Også organiske solceller, der består af kulstofbaserede materialer i helt tynde plastiklag, er billige at fremstille.
Ny transformationsteknologi er den bedste nyhed for byudviklingen i årevis
– Der er dermed tale om en teknologi til en yderst fornuftig pris, siger Morten Madsen.
Selvom der kræves yderligere investeringer for at bringe teknologien til et kommercielt niveau, mener Morten Madsen, at teknologien går en lys fremtid i møde. Teamet er da også allerede i dialog med folk i branchen om det næste skridt.
