Polymer-baseret solceller er for tiden den eneste teknologi, der kan løse de store problemer med langsommelig fabrikation og høje omkostninger, der er forbundet med andre solcelle-teknologier.
En ulempe ved polymer-solceller er dog, at deres effektivitet stadig er temmelig lav i sammenligning med silicium-solceller.
For at kaste lys på de processer, der er afgørende for effektiviteten af polymer-solceller, har forskere fra DTU og McGill Universitet i Canada nu ved hjælp af en optisk målemetode, udviklet på DTU, udforsket en af de vigtigste mekanismer, der begrænser omdannelsen af sollyset til elektrisk energi.
Målingerne viser, at kun en tredjedel af de ladninger, der bliver dannet i solcellen, kan blive til elektrisk strøm, mens to tredjedele genindfanges på en tidsskala, der hidtil har været umulig at måle. Hvis forholdet mellem de frie og bundne ladninger kan øges, vil effektiviteten af solcellen kunne øges tilsvarende, og måleteknikken kan dermed blive et vigtigt redskab for udviklere af fremtidens endnu mere effektive polymer-solceller.
Optiske måleteknikker har den store fordel, at de kan udføres uden at skade det emne, som skal karakteriseres. Til forskel fra andre optiske måleteknikker kan den nyudviklede teknik fra DTU måle direkte, hvordan de elektriske lednings-egenskaber af solcellen ændrer sig umiddelbart efter at lyset er blevet optaget i solcellen. Det skyldes, at målingerne bliver udført på femtosekund tidsskala (1 femtosekund = 0,000000000000001 sekund), hvilket er nødvendigt for at kunne observere de meget hurtige fænomener i en moderne solcelle. Tidsopløsningen er dermed så høj, at målingerne kan udføres hurtigere, end det nogensinde har været muligt tidligere, og samtidig benyttes lys ved lange bølgelængder, der er specielt egnet til måling af materialers ledningsevne.
Læs evt. mere i Physical Review Letters, der netop har offentliggjort en artikel om resultaterne af den nyudviklede optiske målemetode: 'Direct Observation of Sub-100 fs Mobile Charge Generation in a Polymer-Fullerene Film' skrevet af:
D. G. Cooke
Department of Physics, McGill University, Montreal, Canada H3A 2T8
F. C. Krebs
Department of Energy Conversion and Storage, Technical University of Denmark, DK-4000, Roskilde, Denmark
P. U. Jepsen
Department of Photonics Engineering, Technical University of Denmark, DK-2800, Kongens Lyngby, Denmark