SKIKTET SOM DEN SPEGELBLANKA lilla fyrkanten är belagd med är inte tjockare än ett tjugondels hårstrå – tre tusendels millimeter.

– Men ämnena det består av bildar kristaller som är otroligt bra på att absorbera solljus, berättar Marika Edoff, gruppledare vid Ångström Solar Center, Uppsala universitet. Hon håller i en av de små solcellsmoduler som tillverkas här.

För åtta år sedan satte Uppsalaforskarna världsrekord i verkningsgrad för tunnfilmssolceller: 16,6 procent för en 4×4 centimeter stor modul (man mäter hur stor del av effekten i det infallande ljuset som omvandlas till elektrisk effekt).

Sedan dess har de förfinat tekniken kring det kritiska tillverkningssteget: förångningen av de fyra ämnen som solcellens aktiva skikt består av (koppar, indium, gallium och selen).

Jämfört med den i dag dominerande kiseltekniken kan solcellsskikt av den här typen göras extremt tunna. Det går åt mindre energi och material, och de kan därmed bli billigare och flexiblare. Samtidigt är användningen av sällsynta material som indium och gallium en begränsning som man arbetar vidare med.

Tillverkning och testning av solcellerna sker i Ångströmlaboratoriets så kallade renrum, ett labb där partikelkoncentrationen i luften hålls mycket låg. Som besökare får man först ta på sig overall med huva, plasttofflor och gummihandskar – och byta ut anteckningsblocket mot speciella papper med glatt yta.

Marika Edoff placerar en glasskiva som försetts med en ?bakkontakt? av molybden (pluskontakten i solcellen) i maskinen för förångning. Hon tar fram små bitar, ?källor?, av ämnena som ingår i skiktet och lägger dem i skålar under skivan. När temperaturen höjs förångas ämnena, reagerar ovanpå bakkontakten och bildar ett skikt. Därefter tillförs två mycket tunna buffertskikt och en framkontakt (minuskontakt) av aluminiumdopad zinkoxid.

När cellen sedan belyses bildas ungefär en en halv volts spänning mellan kontakterna. Sammankopplade ger de elektrisk ström som kan driva en motor eller ladda ett batteri. För att få högre spänning seriekopplas flera solceller till en modul.

– De här små skivorna ger bara en watt, men det är tillräckligt för att göra mätningar, säger Marika Edoff.

FULLSKALEMODULEN MÄTER 60×120 centimeter och kommer att vidareutvecklas vid en pilotfabrik i Ultuna ett par kilometer söderut.

Lars Stolt är deltidstjänstledig från professorstjänsten på Ångström Solar Center för att utveckla tekniken kommersiellt som vd för företaget Solibro.

– För fem år sedan låg vi före. Men i dag är många liknande projekt under uppbyggnad. Vi var tvungna att få igång en produktionsanläggning nu, säger han.

I Sverige har ingen varit beredd att satsa så mycket pengar som behövts.

– Intresset är svagt från svenskt näringsliv, trots snabb tillväxt för solenergi världen över. Marknaden för solceller har vuxit med 40 procent per år i genomsnitt under de senaste tio åren. Exempelvis har Norge storsatsat.

Nu tar Solibro i stället steget till kommersiell produktion i tysk regi: i november förra året investerade tyska Q-Cells, världens näst största solcellstillverkare, 540 miljoner kronor i företaget. Pilotfabriken byggs ut under 2007 och den första större fabriken planeras i Thalheim i närheten av Leipzig.

Statliga subventioner har skapat en stor marknad för kiselsolceller i länder som Tyskland, Schweiz och Japan. I Tyskland får alla husägare som installerar solceller på taket garanterad ersättning av kraftbolagen om de säljer ström till elnätet, ett liknande system finns i Kalifornien. Utvecklingen har också gått snabbt i utvecklingsländer med dåligt utbyggt elnät och hög solinstrålning.

I Sverige används solceller i dag nästan enbart där det är svårt att dra fram det ordinarie elnätet. Det finns också ett statligt bidrag för montering av solel på offentliga byggnader. Till 2020 räknar Svenska solenergiföreningen med att solenergi totalt kan ge 2 TWh energi i Sverige, men merparten av detta är solvärme.

Lars Stolt tror att elproduktion med hjälp av solljus kan bli lönsam även i svenska tätorter när priset sjunker. Den sammanlagda solinstrålningen i Sverige varierar ganska lite år från år. Genomsnittligt har vi cirka 1000 soltimmar per år. Och kyla är inget problem – solceller fungerar faktiskt bättre vid låga temperaturer.

Läs mer på nätet:

www.asc.angstrom.uu.se

Den här artikeln kommer ur Sveriges Naturs artikelarkiv för artiklar som publicerats i den tryckta utgåvan av Sveriges Natur mellan 1998 och 2017.