Nanoteknik ökar solcellers effektivitet

Energimyndigheten ger 22 miljoner kronor i stöd till Sol Voltaics innovativa nanotrådsteknologi som kraftigt ökar verkningsgraden på solceller. Företaget satsar på att sprida den nya tekniken till en global marknad.

Illustration av nanotrådar i genomskinlig polymer film, Sol Voltaics

Sol Voltaics AB har utvecklat ett material baserat på nanotrådar tillsammans med den unika produktionstekniken Aerotaxy som väsentligt förbättrar verkningsgraden på kiselsolceller. Sol Voltaics nanoteknologi började som grundforskning som nu möjliggör en ökning av effektiviteten från dagens 16 procent till 27 procent verkningsgrad, vilket minskar kostnaden för användaren eftersom solcellerna blir effektivare och kan producera mer el.

– Här har vi ett utmärkt exempel på hur nyfikenhetsdriven grundforskning kan ge nyttiga produkter som ingen förutsåg från början, säger Rémy Kolessar, avdelningschef på Energimyndigheten. Om projektet lyckas kan nanotrådar finnas på solceller över hela världen om några år.

Bolagets affärsidé är att producera och sälja en nanotrådsfilm, så kallat SolFilm, till solcellstillverkare världen över. Nanotrådsfilmen består av nanotrådar inkapslade i en genomskinlig polymer film som läggs på kiselsolcellerna. Nanotrådarna tillverkas med hjälp av produktionstekniken Aerotaxy, som är en ny och kostnadseffektiv produktionsprocess. Fördelarna med processen är att den är 100 till 1000 gånger snabbare än befintliga produktionstekniker, använder mindre material och tillverkningsutrustningen är billigare.

– Stödet från Energimyndigheten är en viktig milstolpe i vår utveckling mot att bli världsledande inom material för högeffektiva solceller, säger Erik Smith, vd för Sol Voltaics. Nu kan vi demonstrera produktionen av nanotrådsfilmer som ökar verkningsgraden av dagens solcellspaneler med 70 procent.

Installationskostnader utgör en allt större del av den totala kostnaden per producerad kilowattimme och därför behöver solceller bli ännu billigare eller effektivare. Modultillverkarna har sänkt tillverkningskostnaderna för att möta prispressen. Idag är därför alla fokuserade på att öka verkningsgraden för att förbättra lönsamheten.

Solcellers potentiella marknad är betydande. 2014 installerades 38,7 GW solceller i världen för en total installerad effekt på 177 GW, vilket producerade motsvarande 1 procent av världens elanvändning. I sin roadmap (färdplan) räknar IEA (International Energy Agency) med en fortsatt hög installationstakt? för att uppnå en installerad kapacitet på 4 600 GW 2050. Marknaden domineras av kiselsolceller (92 procent av produktionen under 2014) vilket medför en stor global marknadspotential för Sol Voltaics produkt.

Från idé till marknad

– Vi arbetar inte bara med att ge stöd till idéer utan även med att se till att forskningen når hela vägen ut på marknaden och komma alla till del som vill ställa om till ett hållbart energisystem, säger Rémy Kolessar.

Energimyndigheten finansierar projekt i alla steg från idé till marknad. Sol Voltaics har tidigare fått stöd i form av villkorslån med 41 miljoner kronor för projektet "Demoproduktion av nanotrådar för Solceller". Detta projekt fokuserade främst på utvecklingen av Aerotaxy-maskinen. De har hittills också fått drygt 1,5 miljoner kronor i stöd för det pågående projektet " Nanotrådsbaserade solceller för realisering av billig förnybar energi" som leds av Lunds universitet.

Detta är nanoteknik

Med nanoteknik menas teknik eller tekniska detaljer som är 1 – 100 nanometer i storlek (1 nanometer = en miljondel av en millimeter). Nanoteknik arbetar med, och/eller framställer saker på atomstorlek. Den utforskar och använder atomer och molekyler för att designa nya material, komponenter eller system som har förbättrade eller nya egenskaper. Nanoteknik är ett tvärvetenskapligt forskningsområde inom ämnen som materialvetenskap, mekanik, elektronik, biologi och medicin.