
Ultratynd teknologi i kamp mod klimakrisen
Tyndfilmsteknologi er en vigtig brik i den gr酶nne omstilling, og p氓 糖果派对 i S酶nderborg er de verdensf酶rende inden for forskning i organiske solceller. Forskerne arbejder p氓 at g酶re ultratynde, fleksible og gennemsigtige solceller til en integreret del af vores hverdag. Den viden kan ogs氓 bruges til forskning og udvikling af teknologier til energilagring og gr酶n brint.聽
- Tyndfilmsteknologi kommer ikke til at bremse klimakrisen alene, men den er en vigtig del af den gr酶nne omstilling.鈥
S氓dan lyder det fra professor og centerleder Morten Madsen. I 氓revis har den 42-氓rige professor som frontmand for solcellegruppen ved 糖果派对 i S酶nderborg v忙ret med til at levere banebrydende forskning inden for organiske solceller ved hj忙lp af tyndfilmsteknologi.
M酶d forskeren
Morten Madsen er professor ved Mads Clausen Instituttet p氓 糖果派对 og centerleder for CAPE, der forsker i organiske solceller, tyndfilmsteknologi og dens forskellige anvendelsesmuligheder.
Tyndfilm baseret på metal oxid, hybride eller organiske materialer er i fokus, og energiteknologierne, som udvikles i Morten Madsens nye center, baserer sig på netop disse tyndfilm. Den ”tynde” del refererer til tykkelsen af materialet, der danner filmen, som kan være så tynd som 100 nanometer (1/10.000-del af en millimeter), afhængigt af type af tyndfilm.鈥
Udfordring med konventionelle solceller
Tyndfilm er vigtig i forbindelse med fremstillingen af fremtidens solceller. For selvom solenergi er ét af de hurtigst voksende markeder inden for den grønne omstilling, så udgør den blot fire procent af verdens samlede strømproduktion. Vi er stadig langt fra at overkomme klimakrisens udfordringer. 鈥
Solenergi og grønne energiteknologier skal være endnu mere udbredte, men der er en udfordring med konventionelle solcelle-teknologier.
Selvom gængse solcellepaneler er effektive og holdbare og et godt alternativ til fossile brændsler, så indebærer materialerne og produktionen, at CO2-aftrykket er relativt højt, samtidigt med at de er begrænset i deres installationsmuligheder fx pga. rigide og ikke gennemsigtige paneler. Desuden skal prisen endnu længere ned.
Kort om centret
Det er her, CAPE kommer ind i billedet. Organiske solceller er nemlig mere b忙redygtige og kan designes i farve, fleksibilitet og ogs氓 gennemsigtighed. Desuden kan de opskaleres vha. rulle-til-rulle processer som er meget omkostningseffektive. Det er netop de egenskaber som forskningen hos CAPE har fokus p氓, for at udbrede teknologien endnu mere. Og teknologien er ved at v忙re moden med kommercielle paneler til r氓dighed i dag.
Parallelt med at de organiske solcellerne forbedres yderligere gennem forskning og udvikling mangler vi blot, at virksomheder investerer i og satser endnu mere p氓 teknologien.
- Vi har opbygget stor erfaring og ekspertise indenfor omr氓det i forbindelse med udvikling af organiske solceller. Den ekspertise skal ikke blot sk忙rpes yderligere, men ogs氓 bredes ud til andre nye, teknologiske omr氓der, s氓 vi kan udfase fossil energi som kul, gas og olie, siger professor og centerleder Morten Madsen.
鈥Den ekspertise skal nu ogs氓 bredes ud til andre nye teknologiske omr氓der, s氓 vi kan udfase fossil energi, kul, gas og olie
- I den sammenhæng, så håber vi også på større synlighed i forbindelse med etableringen af CAPE. Det er nødvendigt at skærpe identiteten og give erhvervslivet og samarbejdspartnere en entydig kontaktflade, så vi kan få flere til at investere i teknologien, siger leder af NanoSYD og Mads Clausen Instituttet, professor Horst-Günter Rubahn og fortsætter:
- Samtidig er gruppen med udgangspunkt i deres banebrydende forskning indenfor tyndfilmsteknologi kommet med i flere og flere nationale og internationale netværk og forsknings- og udviklingsprojekter, hvilket igen har ført til nye anvendelsesområder.
Den grønne P2X-fødekæde
Netop de nye anvendelsesområder er et vigtigt aspekt i etableringen af CAPE. På centret forsker de stadig i organiske solceller og opskaleringen af disse, men samarbejder også med virksomheder i forbindelse med andre grønne teknologier, såsom superkondensatorer og udvinding af grøn brint.
- De erfaringer, vi har gjort os i forbindelse med udvikling og forståelse af nye, materialer og tyndfilm, kan vi bygge videre på. Nogle af de processer, vi har brugt i udvikling af solceller, kan vi f.eks. også bruge til at spalte vand, så vi kan lave grøn brint, siger Morten Madsen.
Allerede på nuværende tidspunkt har CAPE projekter med virksomheder, hvor de hjælper med forskning og udvikling samt opskalering af superkondensatorer og teknologi til grøn brint.
- På sigt kan vi udvinde strøm med solcellerne og derefter enten lagre den i superkondensatorer eller lave strømmen om til grøn brint. På den måde passer teknologierne sammen og spiller direkte ind i Power-to-X. Vi har en dyb viden om materialerne og processerne, som er vigtig i denne sammenhæng, fortæller Morten Madsen.
Mere om tyndfilm
Tyndfilm fremstilles ved at pådampe eller coate organiske, hybride eller metal oxidmaterialer i meget tynde lag på et substrat af glas eller bøjelig folie. Til elektroniske komponenter og energiteknologier er det typisk halvledende og ledende materialer, der indgår i filmene. Materialerne pådampes i mønstre, og lagene udgør samlet de elektroniske komponenter. De elektriske og optiske egenskaber af komponenterne, evt. solcellerne, kommer som et resultat af materialerne selv, men også vekselvirkningen imellem molekylerne og tyndfilmene, der indgår i cellen.