Gratis adgang til den nyeste forskning om solenergi

 Teknisk tværfaglighed er nøgleordet i et gratis onlinekursus om plastsolceller, som en forskergruppe fra DTU Energi har udarbejdet til online undervisningsportalen - Coursera.

Du ved sikkert allerede meget om plastsolceller! Teknologien inddrager nemlig rigtig mange videnskabelige discipliner, så næsten uanset hvilken teknisk uddannelse, du har, kan du nok nikke genkendende til flere af de emner, der bruges i forbindelse med plastsolceller.

Kemi, fysik, elektronik, materialelære, energi, produktion og miljø er blot nogle af de discipliner, som du vil lære om, hvis du tager onlinekurset ”Organic Solar Cells – Theory and Practice”.

”Solceller er et meget tværfagligt emne,” fortæller Eva Bundgaard fra DTU Energi. ”Hvis du for eksempel ved meget om elektronik, men kun har lidt viden om kemi, eller omvendt, vil det være et godt kursus for dig”.

Onlinekurset er åbent for alle

Med så mange sammenblandede tekniske discipliner, er det ikke underligt, at lige netop DTU er med helt fremme, både hvad angår forskning og undervisning. Sidste år lykkedes det at tiltrække over 38.000 deltagere til det nye kursus. ”Det lyder af mange, men det er samtidig heller ikke overimponerende. Folk surfer Coursera, som de surfer fjernsyn. Sådan er det bare. En beståelsesprocent på fem er helt igennem normalt, og svarer trods alt til over 1900 mennesker, der har fulgt kurset intenst” fortæller Eva Bundgaard, som er en af de fire forskere fra DTU Energi, som står bag kurset om plastsolceller.

Hun kan godt lide ideen om, at det er åbent for alle. ”Hvis vi bliver kontaktet af en, som gerne vil vide mere om plastsolceller, kan vi f.eks. henvise til kursussitet. Desuden får vi jo spredt vores forskningsområde ud til rigtigt mange interesserede mennesker”.

Onlinekurset er gratis – workshoppen koster

Kurset ligger på den såkaldte Coursera-platform. Det er gratis, så det eneste, du skal investere i din læring, er tid. Men bliver du grebet af emnet, og gerne vil have den tilknyttede workshop, må din arbejdsgiver eller du selv betale ved kasse 1.

”Workshoppen er dér, hvor man for alvor får sat sin viden i perspektiv. Deltagerne har allerede sat sig ind i teorien via onlinekurset, når de kommer på workshoppen. Men man lærer først for alvor, når man får det i hænderne, og selv laver og måler på solceller. Onlinekurset betyder, at vi fanger de allermest interesserede. Vi har nogle rigtig gode diskussioner på workshoppen, og det er der, de nye ideer og kontakter opstår,” forklarer Eva Bundgaard.

Plasten laver strøm

Plastsolceller lever op til deres navn, idet de næsten udelukkende består af polymerer. Øverst er der et lag med en gennemsigtig anode. Nedenunder er der et aktivt lag, og nederst er der et lag, som tjener som katode. Når det aktive lag bliver bombaderet af lysbølger, opstår der frie elektroner, som vandrer ned til katoden og skaber spænding mellem anode og katode.

I forhold til andre typer solceller, har plastsolcellerne to åbenlyse fordele. De er billigere at producere og mere miljøvenlige. Produktionen kan ske ved hjælp af f.eks. printerteknologi, hvilket kan gøre produktionen ekstrem billig i forhold til tidligere generationer af solceller. Miljømæssigt er plastsolceller bedre, fordi de ikke kræver sjældne metaller som indium eller tungmetaller som bly, og fordi de ikke kræver meget høje temperaturer under produktionen. Desuden forurener de langt mindre, når de bliver til affald.

Ulemper er der dog også. ”Plastsolceller er stadig forholdsvist ustabile, dvs. at de allerede efter måske to år mister ydeevne. De fleste solceller, der er i handlen i dag, har en levetid på over 25 år,” fortæller Eva Bundgaard.

Fordelen opvejer ulemperne

Årsagerne til ustabiliteten er meget komplekse. Polymerer er ustabile i lys, hvilket som regel skyldes UV-stråler. Ved at indkapsle solcellerne med en UV-barriere, kan man få solcellerne til at holde længere. Plasten skal også være termisk stabil, for når solen skinner, bliver polymererne varmet op. Det er noget af det, forskerne pt. arbejder på at løse.

Fordelene er dog så store, at de nemt kan opveje ulemperne. ”På trods af den relative korte levetid, betyder det lave forbrug af energi under produktionen, at plastsolceller energimæssigt i teorien kan betale sig selv tilbage flere gange i løbet af sin levetid, end de nuværende solceller”, fortæller Eva Bundgaard.

Der er kun lige det aber dabei, at der mangler noget forskning og udvikling samt en egentlig kommercialisering af plastsolcellerne. ”Der er ikke meget langt igen, før plastsolceller bliver produceret kommercielt. Derfor er det godt, at der er mange, som lærer om plastsolceller,” siger Eva Bundgaard.

Det faglige indhold

”En af de store udfordringer i at tilrettelægge kurset har været at finde det rette faglige niveau. Når der er så mange forskelige fag, som de studerende skal lære noget om, kan det være svært at lægge niveauet højt i alle fagene. På nogle områder er kurset måske ikke helt masterniveau, mens det er lidt højere inden for andre områder”.

”Generelt har vi forsøgt at lægge niveauet på middel til højt i alle fagene, og så har vi uddybet nogle af tingene, så man kan følge op, hvis der er noget, man synes er svært. Vi har gjort rigtigt meget for, at videoerne passer til både middel og højt niveau. Når det et så tværfagligt, vil den enkelte studerende altid have udfordringer på nogle områder, mens andre emner vil være nemme.”

Går det sociale samvær i fløjten?

Selvom de mange studerende vidner om en massiv succes for forskerholdet bag kurset, kan de også se de mere grå sider ved onlineundervisning. Undervisere og studerende mister de personlige kontakter. Eva Bundgaard kan dog ikke helt se, at det skulle være det store problem.

”Jeg vil vove at påstå, at det er de færreste professorer på et grundlæggende kursus med over 200 studerende, som har tæt kontakt med hver enkelt af de studerende,” forklarer hun. ”Studerende på online-kurser er ligesom alle andre studerende. Nogle er meget entusiastiske, mens andre bare tager kurset og laver opgaverne”.

Én gruppe studerende er dog meget større blandt onlinestuderende end blandt traditionelle studerende. På gratis onlinekurser vil der altid være en stor gruppe, som bare snuser lidt til emnet ved at se nogle af videoerne uden at tage testene eller bestå eksamen. ”Men hvis man affinder sig med det, så kan man godt leve med, at det bare er fem procent, som består, så længe antallet af deltagere er så højt,” siger Eva Bundgaard.

 

Om online kurset og Coursera

En række universiteter fra hele verden tilbyder gratis kurser på onlineportalen Coursera. Fra Danmark er det KU og DTU. Kurserne er gratis, men hvis du ønsker et certifikat for bestået eksamen, koster det 49 dollars. Dog er det ikke alle kurser, der giver mulighed for at opnå et certifikat.

  

Kurset består af 29 videoer af fem til 20 minutters varighed og et kompendium på ca. 200 sider samt supplerende tekster i form af links til både videnskabelige og mere populære artikler. Følger du det planlagte forløb, tager det seks uger at bestå. Undervejs skal du svare rigtigt på et antal spørgsmål og regneøvelser. Videoerne bliver indimellem afbrudt af spørgsmål, som du skal svare rigtigt på, før du kan gå videre, så du skal følge godt med. 

Kurset kan følges på coursera.org.

Kursusmaterialet findes på plasticphotovoltaics.org .

Kontakt

Anke Hagen
Professor
DTU Energi
46 77 58 84