Skygge er ikke kun et problem, fordi den midlertidigt sænker produktionen fra et solcelleanlæg. Når enkelte celler i et panel dækkes af skygge, kan de blive udsat for en negativ spænding, som med tiden giver permanente skader.
Nu mener forskere fra Hong Kong Polytechnic University at have fundet en løsning. Holdet har udviklet en såkaldt perovskit-organisk tandemsolcelle, der i laboratoriet har vist markant bedre modstandsdygtighed over for delvis skygge.
Efter 2.000 timer – svarende til omkring 83 døgn – ved en negativ spænding på 4,5 volt havde solcellerne stadig 97 procent af deres oprindelige ydelse. Selv efter en langt hårdere test ved minus 40 volt bevarede de mere end 90 procent.
Små fejl kan ødelægge solcellen
Forskerne fandt frem til, at mikroskopiske fejl i det organiske materiale kan fange elektriske ladninger. Det øger risikoen for, at solcellen tager varig skade, når strømmen presses den forkerte vej under skygge.
Ved at ændre blandingen af materialer lykkedes det at reducere antallet af disse fælder. Samtidig fungerer det organiske lag som en form for beskyttelse af perovskitlaget i tandemcellen.
– Vi har opnået vigtige fremskridt for stabiliteten under krævende forhold med negativ spænding, siger professor Gang Li fra Hong Kong Polytechnic University.
De nye tandemsolceller nåede samtidig en effektivitet på over 26 procent. En tidligere udgave fra samme forskerhold opnåede 25,9 procent i laboratoriet og en uafhængigt certificeret effektivitet på 25,1 procent.
Stadig langt fra danske hustage
Resultaterne er lovende, fordi perovskit- og organiske solceller potentielt kan fremstilles lettere, tyndere og mere fleksible end traditionelle siliciumsolceller.
Men der er fortsat tale om laboratorieforsøg og mindre testmoduler. En belastningstest på 2.000 timer kan ikke sidestilles med 25 eller 30 års brug på et tag, hvor solcellerne samtidig udsættes for regn, frost, varme og fugt.
Forskerne skal derfor både bevise, at teknologien kan masseproduceres, og at holdbarheden kan opretholdes i solcellepaneler i fuld størrelse. Først da kan gennembruddet få reel betydning for boligejere.
