Case

Grundforskning kan resultere i papirtynde og bæredygtige solceller

Metallet mangan skal erstatte det sjældne og meget dyre ruthenium: Danske og schweiziske forskere afprøver nye metalforbindelser til at opsamle solens energi i de papirtynde Grätzel-solceller.

  • Teknologi og Produktion
  • International postdoc
  • 2019

- Sollys er en vedvarende energikilde. Men i Grätzel-solceller udvinder man energien med et af de mest sjældne og derfor dyre metaller på jorden nemlig ruthenium. Jeg håber, at jeg med mit projekt, kan være med til at gøre solceller mere bæredygtige, siger Christina Wegeberg fra Institut for Fysik, Kemi og Farmaci på Syddansk Universitet.

 

Hun har netop fået midler fra Danmarks Frie Forskningsfond til sit nye forskningsprojekt, ‘Harvesting Light with Earth-Abundant Manganese: Development of Sustainable Luminophores and Solar Cells,’ som skal udføres på Basel Universitet i Schweiz.

 

I samarbejde med schweiziske forskere skal hun afprøve metallet mangans evner til at omdanne sollys til elektricitet.

 

Mangan har vi rigeligt af på jorden. Hvis det kan bruges i de papirtynde Grätzel-celler i stedet for ruthenium, vil solcellerne derfor både blive billigere og mere bæredygtige.

 

For at mangan kan bruges, kræver det, at metallet bliver aktiveret af sollyset. Det vil sige, at når sollyset rammer det, frigives en elektron.

 

Samtidig skal mangan være aktiveret længe nok, til at energien - den frigivne elektron - kan høstes og indgå i et elektrisk kredsløb.

 

Forskergruppen på universitetet i Basel har allerede lavet indledende forsøg, der viser, at mangan kan aktiveres ved hjælp af sollyset.

 

I sin forskning skal Christina Wegeberg udvikle og teste forskellige kemiske opløsninger af mangan og vurdere aktiveringen og effektiviteten af metallet afhængig af den opløsning og kemiske sammensætning, det indgår i.

 

Den bedste mangan-kandidat vil herefter skulle overføres til halvledermaterialer, som kan indgå i solceller.

 

- Jeg har altid elsket at forske og er virkelig drevet af at sidde og nørde med noget meget kompliceret kemi, men med det her projekt er det også fedt, at der er et perspektiv, hvor det virkelig kan komme til at gøre en forskel i forhold til klimaet, siger Christina Wegeberg.

 

Ud over solcelledelen skal Christina Wegeberg også afprøve det aktiverede mangans egenskaber som kemisk katalysator. Altså som et stof, der kan kickstarte og fremskynde bestemte, ønskede kemiske processer.

 

Et mål med den type katalysator kunne være at bruge det til at danne for eksempel medicin eller kemikalier - på en billigere og mere effektiv måde, som vi har brug for i vores hverdag.