Polymersolceller kan bli ännu billigare och mer pålitliga tack vare ett genombrott av forskare vid Linköpings universitet och den kinesiska vetenskapsakademin (CAS). Detta arbete handlar om att undvika kostsamma och instabila fullerener.

Polymersolceller har de senaste åren dykt upp som ett lågkostnadsalternativ till kiselsolceller. För att uppnå hög effektivitet, fullerener krävs vanligtvis i polymersolceller för att separera laddningsbärare. Dock, fullerener är instabila under belysning, och bildar stora kristaller vid höga temperaturer.

Nu, ett team av kemister ledda av professor Jianhui Hou vid CAS satte ett nytt världsrekord för fullerenfria polymersolceller genom att utveckla en unik kombination av en polymer som kallas PBDB-T och en liten molekyl som heter ITIC. Med denna kombination, solens energi omvandlas med en verkningsgrad på 11 %, ett värde som slår de flesta solceller med fullerener, och allt utan fullerener.

Feng Gao, tillsammans med sina kollegor Olle Inganäs och Deping Qian vid Linköpings universitet, har karakteriserat förlustspektroskopin av fotospänning (Voc), ett nyckeltal för solceller, och föreslagna metoder för att ytterligare förbättra enhetens prestanda.

De två forskargrupperna presenterar nu sina resultat i den uppmärksammade tidskriften Avancerade material .

-Vi har visat att det är möjligt att uppnå en hög effektivitet utan att använda fulleren, och att sådana solceller också är mycket stabila mot värme. Eftersom solceller arbetar under konstant solstrålning, bra termisk stabilitet är mycket viktigt, sa Feng Gao, en fysiker vid institutionen för fysik, Kemi och biologi, Linköpings universitet.

-Kombinationen av hög effektivitet och god termisk stabilitet tyder på att polymersolceller, som enkelt kan tillverkas med hjälp av låg kostnad rulle-till-rulle-utskriftsteknik, nu kommer ett steg närmare kommersialisering, sa Feng Gao.