Viten

Solceller kommer til å være overalt

I fremtiden kan nye typer solceller bli så enkle å installere at det gjøres når vi maler husene våre. Foto: Nick Arton / NTB Scanpix

Alt ligger til rette for at solceller blir en av våre viktigste energikilder. Men det er bare begynnelsen. Med solceller på tak og vegger, i vinduer og gardiner, og som maling, vil strøm aldri bli det samme igjen.

  • Clas Persson
  • Per Lindberg
  • Kristian Berland
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Solceller er ikke lenger et nisjeprodukt for kalkulatorer eller romsonder. Solceller dekker i dag én prosent av verdens strømbehov, eller strøm tilsvarende fem ganger Norges samlede vannkraft.

Om dette virker lite, så tenk på at solceller i dag produserer 200 ganger mer strøm enn i år 2000.

Denne dramatiske veksten bare forsetter i takt med at prisene synker. I mange land er strøm fra solcelleparker allerede blitt billigere enn strøm fra tradisjonelle kraftverk.

Utviklingen ble utløst av en storstilt satsing på fornybar energi, først og fremst i Tyskland, tidlig på 2000-tallet. Dette fikk forskere til å finne nye måter å utvinne materialer for solceller på. Solcellematerialer kunne etter hvert lages i stor skala til lavere priser.

Silisiumsolceller er størst men ikke best

Solcellene som dekker stadig flere hustak er laget av krystallinsk silisium. Interessant nok er ikke denne typen silisium spesielt effektiv til å fange opp lys.

I en annen variant av silisium, såkalt amorft silisium, sitter ikke atomene på rekke og rad, som i krystallinsk silisium, men ligger i stedet hulter til bulter som ballene i et ballbasseng. Dette gjør at materialet fanger opp lys bedre.

Noen mener fortsatt at krystallinsk silisum er

Les også

«det mest perfekte menneskeheten har klart å skape»

Andre materialer fanger opp lys bedre fordi de består av andre atomer. Solcellematerialer med god absorpsjon gir ikke nødvendigvis mer strøm.

Men til gjengjeld kan solceller av slike materialer brukes i tynnfilmsolceller. Dette gir mange nye muligheter.

Tynne og bøyelige solceller

Tynnfilmsolceller er nøyaktig det det høres ut som: en tynn film som fungerer som en solcelle.

Denne tynne plastfilmen inneholder dekorative solceller, og kan festes der det måtte passe seg. Foto: Antti Veijola / VTT Technical Research Centre of Finland

De ligner litt på tynne malinglag, gjerne bare en tusendels millimeter, som kan legges på en glass— eller plastplate. Slike solceller kan gjøres så bøyelige at de kan rulles opp på en rull, nesten som en plastfolie. Solcelle på rull kan lages like raskt som aviser trykkes i en avispresse. De kan også lages i alle mulige former og farger, og egner seg utmerket utenpå bygninger, biler, båter eller fly.Noe som holder visse typer tynnfilmsolceller litt tilbake, er at enkelte av elementene er sjeldne eller giftige. Men det gjøres store fremskritt med å finne alternative materialer for tynnfilmsolceller.

Solceller som maling og gardiner

Neste generasjons solceller er gjerne basert på nanoteknologi eller organiske elementer. Med slike solceller blir det virkelig spennende. Organiske solceller kan for eksempel gjøres så tynne at de kan brukes som gardiner.

Et annet lovende materiale kan sprayes på overflater og gjøre dem til solceller. Se for deg at du kjøper et spann med solcellemaling neste gang du skal male huset.

Gjennomsiktige solceller

En spennende, nesten paradoksal type solceller, er gjennomsiktige. Slike solceller er lagd av nye typer materialer som bare absorberer infrarøde og ultrafiolette farger, og som slipper den synlige delen av lyset rett gjennom.

Gjennomsiktige solceller kan bli en helt vanlig del av moderne bygninger i nær fremtid. Foto: Yimu Zhao & Richard R. Lunt

Slike solceller er ikke de mest effektive, men kan være svært praktiske, for eksempel som skjermer i neste generasjons mobiltelefoner eller i vinduer. Er det én ting moderne byer er fulle av så er det store glassflater.Ved å bruke moderne materialfysikk kan vi også få lys til å oppføre seg på nye måter. Istedenfor å tilpasse solcellene til sollyset, kan vi også bruke materialer som konverterer deler av solspekteret til farger som er bedre tilpasset solcellene. I kombinasjon med for eksempel tradisjonelle silisiumbaserte solcellematerialer, kan dette gi veldig effektive solceller.

Norske nanosolceller

Norge er i dag verdens fjerde største produsent av silisium. I den nasjonale strategien for energiteknologi, Energi21, inngår solenergi som en av de seks viktigste satsingsområdene. Målet er å fremme fremtidens silisiumbaserte solnæring.

Neste generasjons solceller benytter seg av materialer basert på nanoteknologi. I denne utviklingen bidrar flere norske universiteter og institutter.

På universitetet i Oslo forskes det både eksperimentelt og teoretisk på solcellematerialer. Beregninger på tungregnemaskiner brukes til å utforske og utforme nye solcellematerialer som skapes og testes i avanserte laboratorium.

Disse nye materialene kan være både effektive og miljøvennlige og kan skreddersys for ulike formål.

Med en teknologi i en så rivende utvikling, kan Norge hevde seg ved å være i forskningsfronten og ved å utvikle industri med spisskompetanse. Norge skulle også kunne hevde seg med godt produktdesign.

Med nye materialer kommer solceller til å se ut som alt annet enn solceller.

  • Vil du lese mer spennende vitenskapsstoff skrevet av forskere? Følg Aftenposten Viten på FacebookogTwitter!

Les også

  1. Det grønne skiftet går for sakte til å redde oss fra klimakatastrofe | Marius Holm

  2. Verdens CO2-utslipp kan likevel ha steget i fjor

  3. Dette er Norges forhandlingskort under høstens klimatoppmøte i Paris