28 miljoner till forskning om perovskitsolceller

Gerrit Boschloo på institutionen för kemi-Ångström har fått 28 miljoner kronor i rambidrag från SSF

Gerrit Boschloo på institutionen för kemi-Ångström har fått 28 miljoner kronor i rambidrag från SSF

Ett ögonblick... Gerrit Boschloo på institutionen för kemi-Ångström som fått 28 miljoner kronor i rambidrag från Stiftelsen för strategisk forskning, SSF, för projektet "Tillverkningsmetoder för stabila perovskitsolceller". Hans forskargrupp kommer att samarbeta med forskare vid Ångström samt KTH, och med det svenska forskningsinstitutet Swerea IVF.


Grattis! Hur känns det?

– Tack så mycket, det känns jättebra! Jag väntade mig inte att få bidrag. Det var tyst länge innan beslutet offentliggjordes, så det kom som en mycket trevlig överraskning.

Din tidigare forskningsfokus har varit Grätzelsolceller – hur kommer det sig att du nu arbetar med perovskitsolceller?

– Min grupp har jobbat med det här materialet sedan 2012, då de första publikationerna om effektiva perovskitsolceller kom ut. På den tiden var vi inblandade i ett europeiskt projekt med universitetet i Oxford, och det var faktiskt vid Uppsala universitet som Henry Snaith, (brittisk fysiker som grundade Oxford Photovoltaics Ltd. för att kommersialisera perovskitsolceller, reds.anm.), och hans forskargrupp redovisade resultaten för första gången. Vi blev naturligtvis väldigt glada och började också forska på perovskit.

Vilka forskningsresultat visade den brittiska gruppen upp när de var på Uppsala universitet?

– De presenterade solceller med mer än 10 procents verkningsgrad baserat på hybrida perovskitmaterial. Den perovskit som då används är en hybrid som består av en oorganisk del, bly och jodid samt en organisk del: metylammonium. Hybriden innehåller bly, vilket inte är optimalt ur miljösynpunkt, men som tydligen behövs i denna struktur. Förhoppningsvis kommer vi att kunna ersätta den. Hybridperovskit är en halvledare med väldigt bra egenskaper.

– Det fina med detta material är att det är ganska flexibelt. Vi kan byta ut en del av det och finjustera dess egenskaper, inklusive ändra bandgapet och absorberingsegenskaperna. Vi kan också göra perovskit utan höga temperaturer. Kisel, som är det vanligaste halvledarmaterialet i solceller, kräver mycket höga temperaturer och mycket energi. Men för att göra perovskitsolceller lägger du helt enkelt de olika komponenterna i en lösning, sprider ut och värmer den till ca 100 grader Celsius, så har du ditt material. Det ger stora möjligheter att producera väldigt billiga solceller.

– Även om det här är solceller som alla kan göra har vi fortfarande inte lyckats förstå hur man optimerar perovskitmaterialet. Ibland funkar det fint, ibland inte alls. Den stora utmaningen är att kontrollera varje aspekt av det och förbättra egenskaperna för att göra långsiktigt stabila solceller.

Ska ni investera i någon extra utrustning för det här projektet?

– Vi har den grundläggande utrustningen vi behöver för att tillverka perovskitsolceller här på Ångström. Men för att göra utrustningen mer reproducerbar kommer vi också investera i en teknik för kontrollerad och billigare framställning av materialet.

 – Det mesta av rambidraget kommer att gå till ytterligare personal i Uppsala och hos våra samarbetspartners. För att göra perovskitsolcellerna så bra som möjligt måste vi arbeta på syntes samt karaktärisering för att se vilka kombinationer av material som ger de bästa resultaten.

Perovskit har kallats ett revolutionerande material och framtiden för solceller – varför har  intresset för det blivit så stort?

– Det har redan visat sin potential i laboratorier över hela världen. Rapporter talar om verkningsgrader på upp till 20 procent. Även i våra egna labb har vi nått en verkningsgrad på 17,6 procent med relativt liten ansträngning, vilket är väldigt lovande. Det närmar sig de verkningsgrader som du kan få med kiselsolceller, men till en mycket lägre kostnad.

Vilka är användningsområden för perovskit?

– Det första området vi givetvis är intresserade av är solceller. Men perovskit har andra potentiella användningsområden. Det har också goda självlysande egenskaper så kanske kan detta vara intressant för lysdioder, LED, men det är inte vårt forskningsfokus.

Har du någon särskild önskan för detta projekt?

– Vad vi vill göra är användbar forskning. Det finns mycket konkurrens på detta område. Hundratals människor arbetar på samma ämne så det är viktigt att ha en bra strategi. Men jag hoppas att vi kommer att kunna hitta vår egen färdriktning och bidra till forskningsfältet, och att resultaten inte bara kommer att vara unika utan också gynna samhället och resultera i viss industriell verksamhet.


Läs mer:

600 miljoner kronor till svensk toppforskning

Kontaktinformation Gerrit Boschloo

Presentation av Boschloos grupp

 

 

 

Anneli Björkman

Prenumerera på Uppsala universitets nyhetsbrev

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

Uppsala universitet på facebook
Uppsala universitet på Instagram
Uppsala universitet på Youtube
Uppsala universitet på Linkedin