Kinesisk solcell ger el i alla väder

Nu kan det få regna på solceller säger kinesiska forskare. Foto: Sundaya

Kinesiska forskare har utvecklat solcellen som genererar el även när det regnar. Hittills har solceller inte kunnat alstra energi nämnvärt när det regnar. Ett kinesiskt forskarteam har lyckats hitta en metod att åstadkomma en solcell som ger el även när det regnar på solfångaren.

Forskarna har kombinerat egenskaperna hos en grätzelsolcell med egenskaperna i ett lager av grafen. Grätzelsolceller, eller nanosolceller som de också kallas, tar tillvara på solljuset på ett sätt som liknar växternas fotosyntes.

Grätzelsolceller är en variant av solcell, skapad av Michael Grätzel som drar nytta av färgämnen och nanopartiklar av titandioxid som fotoaktivt substrat. Principen för Grätzelcellen bygger på fotoelektrisk effekt.

Istället för klorofyll använde de kinesiska forskarna nanopartiklar av titandioxid som doppats i en färgsubstans. Fördelarna med nanosolceller är att de kan framställas till en låg kostnad och med hjälp av enkla material

Solcellstypen funktionerar också vid dåliga ljusförhållanden. Med regnets hjälp har man fram till nu inte lyckats producera el ifrån. Forskaren Qunwei Tang vid universitetet PUC i Qingdao och hans kolleger kom överens om sig för att testa grafens egenskaper som skulle kunna vara en lösning. Materialet har en hög ledningsförmåga och är rikt på elektroner som binder positivt laddade joner. Forskarna täckte följaktligen en grätszelsolcell med ett lager grafen.

Grundtanken enligt forskarna var att vatten innehåller salter och därmed positivt och negativt laddade joner. När regndropparna faller på materialet uppstår två lager, ett med positivt laddade joner och ett med elektroner.

De kinesiska forskarna själva benämner dessa enheter för en pseudokapacitator. Skillnaden i potential är tillräcklig för att producera en spänning och en ström. Verkningsgraderna verkar dock än så länge vara relativt begränsade.

När solcellen utsätts för simulerat regn genereras en ström på några mikroamperer och en spänning på några mikrovolt. Vid belysning med simulerat solljus, motsvarande 100 mW/cm2, befinner sig effektiviteten på 6,5 procent.

Grätzelsolcellen är kostnadseffektiv jämfört med den vanliga solcellen. Grätzelcellens enkla konstruktion med endast tre komponenter gör att den är lätt att tillverka. Då grätzelcellens verkningsgrad är lägre än andra solcellers tar den igen det genom sin enkla konstruktion.