Tyndfilmteknologi skal sætte skub i den grønne omstilling

• Af:
  
• John Nyberg

Tyndfilmteknologi kommer ikke til at bremse klimakrisen alene, men den er en vigtig del af den grønne omstilling, mener professor Morten Madsen, som nu kan tilføje titlen centerleder til sit visitkort. I årevis har den 42-årige professor som frontmand for solcellegruppen ved SDU i Sønderborg været med til at levere banebrydende forskning inden for organiske solceller ved hjælp af tyndfilmteknologi.

Tyndfilm baseret på metal oxid, hybride eller organiske materialer er i fokus for centrets forskning, og energiteknologierne som udvikles i centret, 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.

“Vi har opbygget stor erfaring og ekspertise indenfor området i forbindelse med udvikling af organiske solceller. Den ekspertise skal ikke blot skærpes yderligere, men også bredes ud til andre nye, teknologiske områder, så vi kan udfase fossil energi som kul, gas og olie,” siger Morten Madsen. 

Solenergi og grønne energiteknologier skal være endnu mere udbredte, men vi har en udfordring med konventionelle solcelleteknologier. 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, samtidig med at de er begrænsede i deres installationsmuligheder for eksempel grundet rigide og ikke-gennemsigtige paneler. Desuden skal prisen endnu længere ned. Og det er her, CAPE kommer ind i billedet. Organiske solceller er nemlig mere bæredygtige og kan designes i farve, fleksibilitet og også gennemsigtighed. Desuden kan de opskaleres vha. rulle-til-rulle processer, som er meget omkostningseffektive. Det er netop de egenskaber, som forskningen hos CAPE har udbredelse af teknologien i fokus. Og teknologien er ved at være moden med kommercielle paneler til rådighed 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 på teknologien.

”I den sammenhænghåber 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 tyndfilmteknologi kommet med i flere og flere nationale og internationale netværk og forsknings- og udviklingsprojekter, hvilket igen har ført til nye anvendelsesområder.” 

Og 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 udviklingen af solcellerkan vi eksempelvis 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.  

SDU CAPE står for Centre for Advanced Photovoltaics & Thin-film Energy Devices.