Svenska solceller i världsklass

Forskning och utveckling av tunnfilmssolceller är ett hett område. Runt om i världen finns en handfull företag som försöker få igång en fungerande produktion. I Sverige finns ett av dem.
Utanför Uppsala utvecklas produktionsteknik för så kallade CIGS-celler, tunnfilmssolceller. Dessa solceller är uppbyggda av tunna skikt på en bärare av vanligt fönsterglas och beräknas ge el till betydligt lägre kostnad än med dagens teknik. Bakom utvecklingen finns Mistras forskningsprogram ÅSC, Ångström Solenergicentrum.
– Vi är definitivt med på banan. Men utan forskningsprogrammet ÅSC hade Sverige inte haft någon utvecklingsföretag för tunnfilmssolceller, säger Lars Stolt, vd vid Solibro AB.
Just nu arbetar man med att installera utrustning och testköra den.
– Vi har koncentrerat oss på det mest kritiska tillverkningssteget för att vara säkra på att allt kommer att fungera i stor skala.
I februari nästa år ska företaget vara färdig med provkörningarna.
En del av forskargruppen inom ÅSC startade företaget Solibro med hjälp av investeringar från Sydkraft, Energy Future Invest, Vattenfall, ABB, AP-fond 6 och Energimyndigheten.
Den långsiktiga planen är att starta serieproduktion av tunnfilmssolceller som är 60 gånger 120 centimeter. Strömmen från cellerna kan antingen användas direkt, anslutas till nätet eller sparas genom att ladda batterier. I programmet har hög verkningsgrad och robusta metoder för tillverkning av CIGS solceller visats sig vara möjliga – och nu testas de alltså i verkligheten hos Solibro.
Men forskningsprogrammet ÅSC har även arbetat med så kallade nanokristallina solceller och smarta fönster. Dessa forskningsområden fortsätter också i andra former.
Resultaten kring nanokristallina solceller har rönt stor internationell uppmärksamhet för nytänkande och forskargruppen har inlett ett samarbete med ett stort europeiskt kemiföretag.
Det första steget mot kommersialisering av nanokristallina solceller innebär att miljöskadliga batterier ersätts i olika tillämpningar. Parallellt utvecklas cellernas verkningsgrad så att dessa kan tillämpas också i mer storskalig användning. Samarbete med svensk och internationell industri pågår.
Den tredje gruppen inom ÅSC-proprogrammet, som forskat kring “smarta fönster”, startade företaget ChromoGenics AB år 2003. Målet är att utveckla elektrokroma filmer, ECfolie, en tunn flerskiktskonstruktion, som kan växla mellan genomskinliga ljusa och mörka lägen. Några produkter som forskarna inom ChromoGenics tagit fram är motorcykelvisir, displayer och ett slags “elektriskt styrda persienner” utan rörliga delar.
– De åtta år som ÅSC verkat har lagt en god grund för både kommersialisering av resultaten och fortsatt forskning, säger Dag Sigurd, ordförande i forskningsprogrammets styrelse.

BAKGRUND

All energianvändning är mer eller mindre miljöstörande genom resursförbrukning och utsläpp av växthusgaser och andra ämnen som orsakar miljö- och hälsoproblem. Långsiktiga prognoser av det globala energisystemet visar att förnybara energikällor successivt under de närmaste 50 åren skulle kunna ersätta olja, kol, gas och kärnkraft. Solenergi har en betydande potential att ge ett bidrag i detta arbete.

Forskningsprogrammet Ångström Solar Centrum, som pågått mellan 1996 – 2004 har haft som mål att skapa en så stabil kunskapsbas att svenska företag kan delta på bred front i den industriella exploateringen av solenergitekniken. Det krävs att solceller har hög omvandlingseffektivitet och att dessa kan produceras till väsentligt lägre kostnad än idag om solceller skall få ett genombrott och kunna bidra till världens energiproduktion. Den svenska forskningen kring solceller framställda med tunnfilmsteknik har nu en position att ett sådant genombrott är kommersiellt möjligt.

Dagens teknik med kiselsolceller är redan idag kostnadseffektiv på avlägsna platser och när energibehovet är litet. De finns i t.ex. fyrar, radiostationer, trafikljus och vattenpumpar. I många utvecklingsländer spelar de också en viktig roll som strömkälla för radio- och tv-apparater. I programmet har hög verkningsgrad och robusta metoder för tillverkning av CIGS solceller visats.

Nanokristallina solceller är ett relativt nytt forskningsområde som bygger på en elektrokemisk princip. Dessa celler kan tillverkas i plast och vara effektiva även i svagt ljus. Programmet har demonstrerat möjligheten att tillverka dessa celler i en kontinuerlig process vilket öppnar en möjlighet att på längre sikt ytterligare sänka produktionskostnaden.

Ett så kallat smart fönster är ett fönster där man kan reglera inflödet av solstrålning via en elektrisk signal. Målet är att minska behovet av luftkonditionering, vilket sparar elström, i hus med stora glasytor. En sådan teknik kan även öka komforten. I programmet har ett spröjsat demonstrationsfönster tagits fram. En nischprodukt i form av ett visir till en motorcykelhjälm har tagits fram.

Mistra har finansierat programmet med 75 miljoner kronor. Energimyndigheten har bidragit med lika mycket.

Läs mer på:
www.asc.angstrom.uu.se

Kontaktinformation
Dag Sigurd
Dag.Sigurd@industrifonden.se
Tel: 0703 491915

Lars Stolt
lars.stolt@angstrom.uu.se
Tel Solibro 018 673891
Tel Mobil +46 706370919

Mistra:
Britt Marie Bertilsson
Programansvarig, teknik
brittmarie.bertilsson@mistra.org
Tel: 08-791 10 21