Här blir inomhusljus en energikälla
En tunn plastfolie som utvinner effekt ur inomhusljus. Kanske är det energilösningen när miljarder småprylar, sensorer och givare trådlöst ska kopplas upp mot moln- och nättjänster.
– Hela idén är att slippa batterier. En liten solcell och en superkondensator är ju egentligen ett ”grönt evighetsbatteri”.
Solceller för energiutvinning av inomhusljus kan bli en ny svensk storsäljare. Svenska Epshine utvecklar idén som redan finns i deras temperaturgivare. Utvecklingsledare Thomas Österberg visar en solcellsfilm som utvinner cirka 300 microwatt, eller 0,0003W i normal rumsbelysning.
Det säger Thomas Österberg, utvecklingsledare på svenska Epishine som har ”harvesting light” som slogan. Och det är det som det handlar om för det här svenska bolaget: Att omvandla energi ur inomhusljus och hitta användningsområden för det.
Företaget har funnits ett par-tre år och är från början ett projekt som utgått från professor Olle Inganäs forskning vid Linköpings Universitet. Det handlar om tunna och formbara solceller där den traditionella kiseln bytts ut mot ett halvledande plastmaterial och allt tryckt på rulle i en tryckpress.
Solcellsfilm är inte nytt, men bolaget har ett eget patenterat sätt att göra det på och deras material är optimerat för maximal energiupptagning från inomhusljus.
Med rumsljuset som enda energikälla mäter och vidarebefodrar den här temperaturgivaren trådlöst värden till en mottagande dator. Kondensatorer gör att den funkar även när personalen gått hem och släckt lampan.
Helledarmaterialet grafit är tryckt på den nanotunna plastfilmen. Det är de här banorna som kan kontakteras och göra energin från ljuset användbar.
I dag finns deras solcellsfilm som energikälla till digitala temperaturgivare för frys- och kyldiskar. Tillsammans med en superkondensator behöver man inte lämna lampan på över natten för att klara energiförsörjningen.
Och fler projekt är på gång. I en Iot-värld som håller på att koppla upp sig finns många tänkbara användningsområden.
– Ja, vi har många roliga grejor på gång, att ha en helt ny produkt på en marknad som håller på att utvecklas är minst sagt spännande, säger Thomas Österberg.
Själva solcellen tillverkas i fabriken i Linköping och den färdiga plastfilmen är några tiondels millimeter tjock. Kortfattat förklarat så består den av fem olika nanometertjocka lager.
Den här forskningen har fått en renässans.
Dels är det själva absorbatorn, solcellen i polymert halvledarmaterial (plast), och dels är det elektroderna i helledande grafitmaterial. Däremellan är det skyddande film för att hålla isär och undvika kortslutning.
Lagren pressas på varandra och elektroderna används för att leda ut energin.
– Det är den biten att ”klippa och klistra” som är det svåra. Att gå från något som är 1000 gånger tunnare än ett hårstrå till en färdig kontakterad produkt, säger Thomas Österberg.
Ett annat problem är att hålla isär de olika ämnena i nanotunna material så att de inte reagerar på varandra kemiskt eller elektriskt.
Själva energiomvandlingen sker när solcellens material absorberar ljuset (fotonerna) och då laddar upp elektronerna som blir fulla av överflödig energi.
Alltså, när materialets grundtillstånd påverkas, vilket det gör av ljus i det här fallet, så kan energi utvinnas.
– Vi ser till att det skapas överflödig energi i elektronerna så att det sedan kan nyttjas i en krets, sammanfattar Thomas Österberg.
Det är lätt att tänka ”evighetsmaskin” i detta läget, men där är vi knappast. I ett väl upplyst rum med 500 lux går det just nu att plocka tillbaka i storleksordningen 20 microwatt per kvadratcentimeter solcell.
Ett rum helt inklätt i film skulle bara ge promillen tillbaka mot vad som skickas in i lampan.
– Men visst, det finns mer att hämta där och den här forskningen har fått en renässans, säger Thomas Österberg.
Epishine hoppas presentera fler fysiska produkter under 2020.
Epishine
- Tillverkar solcellsfilm på rulle via lager på lager tryckteknik.
- Har utvecklat billiga och energieffektiva solceller i återvinningsbar plast.
- Har helt kunnat utesluta dyra och i många fall giftiga och begränsade metaller som indium och silver i sin produktion.
- Med en fullskalig tryckmaskin två meter bred kan tekniken med tryckta solceller skapa energi motsvarande en mindre kärnkraftreaktor, i månaden.
Mer fakta solljus:
- En timmas solljus över Sverige en vacker majdag genererar lika mycket energi som en årsförbrukning för hela landet.
- Två timmars solstrålar mot jorden innebär lika mycket energi som hela världens befolkning använder under ett år.
- Solenergin i form av strålar reser från solen i nästan 150 miljoner kilometer innan de landar på jorden efter drygt åtta minuter.
Källa: Epishine, Energiportalen.se, fortum.se,
