Forskning & Framsteg probe light pump light. Monochromator PIA. Signal analysis. Solceller från köket COOH.

Relevanta dokument
Framtidens energiåtgång. Soljakten Energi från Solen. Alternativen. Energi per ytenhet. Vi behöver alltså 12 TW

Vilka förväntningar kan vi ha på solceller? Sara Bargi Energimyndigheten

Välkomna till Så producerar du din egen el. En del av Mölndal Stads Hållbarhetsvecka mars

Kan sol-el spela någon roll i det svenska energisystemet? Linus Palmblad Handläggare, Energimyndigheten

Environmental benefits CO 2

Varför Vind? GENERAL PRESENTATION

Energimyndighetens solcellsverksamhet

Energimyndighetens solcellsverksamhet

Nya driftförutsättningar för Svensk kärnkraft. Kjell Ringdahl EON Kärnkraft Sverige AB

Inkvarteringsstatistik. Göteborg & Co

Börstrender, räntor och konjunktur

SOLCELLER ETABLERAD OCH EN AV FRAMTIDENS ELPRODUCENTER? SOLCELLER

Lysande material för solceller & lydioder

25:th European Photovoltaic Solar Energy Conference

Inkvarteringsstatistik. Göteborg & Co

Inkvarteringsstatistik. Göteborg & Co. Februari 2012

Energimyndighetens titel på projektet svenska Utvärdering av solelproduktion från Sveriges första MW-solcellspark

Tunnfilmssolceller Idéer och produkter. Marika Edoff. Uppsala Universitet och Solibro Research AB

Utveckling av energimarknader i EU. politik och framgångsrika medlemsstater

City Mobility Transport Solutions -Environmental and economic sustainability by new technology Trondheim 26th of June

Marknadens och konsumenternas krav. Lena Dahl

SOLAR LIGHT SOLUTION. Giving you the advantages of sunshine. Ningbo Green Light Energy Technology Co., Ltd.

Lågan - nätverksträff

Vart är konjunkturen på väg?

Hur fattar samhället beslut när forskarna är oeniga?

Ett energisystem med större andel vindkraft. Johnny Thomsen, Senior Vice President Product Management Vestas Wind Systems A/S

+301 Standards : ISO Interna- tional Organization for Standardization : +33/ KAST : Kanagawa Academy of Science and Technology

Design by Voice. Azzaro

Why Steam Engine again??

Klimat och miljö vad är aktuellt inom forskningen. Greppa Näringen 5 okt 2011 Christel Cederberg SIK och Chalmers

CUSTOMER READERSHIP HARRODS MAGAZINE CUSTOMER OVERVIEW. 63% of Harrods Magazine readers are mostly interested in reading about beauty

Documentation SN 3102

Affärsmodellernas förändring inom handeln

FAFA55, 2015 Föreläsning 16, läsvecka 7 14 december 2015

Solceller för elproduktion

Energiomställning i Sverige: Utmaningar och möjligheter vid 100% förnybar elproduktion Umeå Universitet 11 februari 2016

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems

Marika Edoff Adam Hultqvist

Vätebränsle. Namn: Rasmus Rynell. Klass: TE14A. Datum:

Styrteknik: Binära tal, talsystem och koder D3:1

Marika Edoff. En intervju av Peter Du Rietz 22 oktober 2008

Solceller för elproduktion

samhälle Susanna Öhman

Viktig information för transmittrar med option /A1 Gold-Plated Diaphragm

BOENDEFORMENS BETYDELSE FÖR ASYLSÖKANDES INTEGRATION Lina Sandström

Skill-mix innovation in the Netherlands. dr. Marieke Kroezen Erasmus University Medical Centre, the Netherlands

När blir det elbrist i Europa och Sverige? Fredrik Dolff, Västra Götalandsregionen Staffan Jacobsson, Chalmers

SVENSK STANDARD SS :2010

Country report: Sweden

Vägen mot 100% förnybart Vart står vi idag?

J. Japan Association on Odor Environment Vol. -1 No. 0,**0 431

Johan Söderström, ABB Sverige, Ett hållbart energisystem nära användarna med fokus på förnybar energi är möjligt idag

Nyheter inom forskning på förnybar

Read Texterna består av enkla dialoger mellan två personer A och B. Pedagogen bör presentera texten så att uttalet finns med under bearbetningen.

Kemin för Moores lag. Hur kemisterna möjliggör utvecklingen av datorerna. Henrik Professor i Oorganisk kemi

Professor Jan-Olof Dalenbäck Maria Haegermark. Installationsteknik Energi och miljö Chalmers tekniska högskola

moderna I Åke axelsson moderna II Åke axelsson

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Sett i ett lite större perspektiv

Varför ett nytt energisystem?

NEWPORT EASY CHAIR / SOFA DESIGN JOHANNES FOERSOM & PETER HIORT LORENZEN

Lisebergs och Örby Slott Villaförening: val av solcellsleverantör

SHP / SHP-T Standard and Basic PLUS

Värmepumpar i ett nytt. Vision Monica Axell SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Om oss DET PERFEKTA KOMPLEMENTET THE PERFECT COMPLETION 04 EN BINZ ÄR PRECIS SÅ BRA SOM DU FÖRVÄNTAR DIG A BINZ IS JUST AS GOOD AS YOU THINK 05

Per Eckemark, Oct 16, Ökade krav på överföring och flexibilitet i transmissionsnätet

Second handbook of research on mathematics teaching and learning (NCTM)

Händelser i kraftsystemet v v

Grafisk teknik IMCDP IMCDP IMCDP. IMCDP(filter) Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

PowerCell Sweden AB. Ren och effektiv energi överallt där den behövs

Biogas som värdeskapare

System planning, EG2050 introduction. Lennart Söder Professor in Electric Power Systems

Den här presentationen kommer att handla om något som numer är ett hett ämnesområde nere på kontinenten nämligen power-to-gas eller på svenska

TOUCH POINTS AND PRACTICES IN THE SMART GRID

Receptet för framgångsrik livsmedelsexport. 15 Januari 2014

IKEA Food Supply / Inter IKEA Group

Internationell syntes av läget på solcellsmarknaden. Johan Lindahl Svensk IEA-PVPS task 1 representant

Solcellsanläggningar i världsklass en workshop om prestanda och tillförlitlighet

Read, work and talk! - och Lgr 11

Effekten av EUs importtullar på den svenska solcellsmarknaden

Solceller för större fastigheter

Klimatpåverkan och de stora osäkerheterna - I Pathways bör CO2-reduktion/mål hanteras inom ett osäkerhetsintervall

SOLENERGI. Hur funkar det? Norrköping 1 juni 2017 Dr Nicholas Etherden, Vattenfall Research & Development

Analys och bedömning av företag och förvaltning. Omtentamen. Ladokkod: SAN023. Tentamen ges för: Namn: (Ifylles av student.

Systemperspektiv som grund för modern avfallshantering. Christer Öjdemark CEO & President Envac Group

SSABs väg till fossilfrihet

- den bredaste guiden om Mallorca på svenska! -

SEKUNDERNA - THE SECONDS, FILM/PROJECT

Uppsala 19:th November 2009 Amelie von Zweigbergk

Tänder din grill på sextio sekunder. Lights your grill in sixty seconds.

Globala energitrender, klimat - och lite vatten

Sustainability transitions Från pilot och demonstration till samhällsförändring

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

Module 6: Integrals and applications

vilken roll kommer vindenergi att spela i det svenska energisystemet? hur många TWh kommer att produceras 2050? och var kommer det att byggas?

MAP Modified Atmosphere Packaging CA Controlled Atmosphere + .* +0 +* +1. MA Modified Atmosphere MA MA

Energi- och klimatrådgivning.

Skolceller. Grätzelceller i skolexperiment Laborationshandledning och teori

Sol(s)ting Innovatum Intressanta exempel på affärsmodeller och teknik Martin Warneryd SP

Boiler with heatpump / Värmepumpsberedare

Transkript:

probe light pump light Monochromator Forskning & Framsteg 2017-10-09 PIA Signal analysis S COOH CN Solceller från köket N Anders.Hagfeldt@epfl.ch

Välkommen till Lausanne! Något om solcellers användning Vad kan kemiska (Grätzel)solceller erbjuda? Bygg din egen solcell Hur funkar det? Det nya genombrottet i solcellsvärlden- Perovskit-solceller

Big changes can happen fast! 1900: Where is the car? 1913: Where is the horse? paradigm shift Tony Seba

Energi-Alternativen Globalt behöver vi idag 15 TW Perez 2009 På mindre än en timme får vi lika mycket energi från solen (globalt) som människan använder under ett år! 4

Italy Germany Spain World China USA

Some numbers Standard solar irradiation (AM 1.5G) means 1000 W/m 2 A solar panel of 1m 2 with 10% efficiency gives 100 W 1 MW is then about 1 soccer field with solar panels In Sweden we have about 1000 solar hours per year: 1 m 2 (10%) gives 100 kwh/year

25% verkningsgrad betyder att vi får ut 250 Watt (topp) el från 1 m 2 solcell

Två sanningar om kisel-solceller som har blivit falska - Att de är för dyra - Att det tar lång tid för solcellerna att generera tillbaka den energi som gått åt att producera dom

https://cincodias.elpais.com/cincodias/ 2017/07/26/companias/ 1501065002_978339.html http://reneweconomy.com.au/eu-energyauctions-yield-record-low-onshore-windprices-17917/ https://www.iea.org/media/pams/ REDRenewablePolicyUpdateNo1520170711_ Grid parity 2015 Summer 2017: Production cost of photovoltaic electricity South Europe (Spain): 3.2 c /kwh Center Europe (Germany):5.6 c /kwh Electricity gross market price (Spain): 5-6 c /kwh Electricity retail price (Spain): 11-14 c /kwh

Hur ser det ut i Sverige? Total elproduktion i Sverige 2015

men det ökar snabbt! Solcellsmarknaden i Sverige har dubblerats fyra år i rad För 2015 en ökning på 31%. Totalt installerat 127 MW (topp).

Kostnadsutveckling i Sverige

Vad kostar solceller i Sverige? Typiska modulpriser i SEK per Watt (topp). 10 gånger billigare 2015 jämfört med 2003.

Andra generationens solceller - Använder mindre material - Flexibla solceller - Kan i stor skala bli billigare än kisel - Lägre verknignsgrad - Exempel: - Kadmium Tellurid (CdTe) - CIGS

Produktion av Solceller 2014 Tyskland 2% USA 2% Malaysia 6% Korea 3% Japan 6% Kina 61%

Hur kan vi utmana Kina? Pingis Bragden 4/4 1989. Sverige Kina 5-0. Förändra spelet!

Kemiska Solceller en möjlig utmanare Sony, Japan - En tredje generation solcell som härmar fotosyntesen (sk Grätzel-celler) - Billiga(st?) - Design-möjligheter; färger, genomskinlighet - Flexibla, tunna och lätta - Formbara (i 3D?) - Vi säljer inte solceller utan en produkt med integrerad solcell

HANA AKARI FLOWER LAMP (SONY) 26

Photovoltaic hedge as power source for electric car charging statio

SwissTech Convention Center at EPFL, Lausanne

29

sundisc@expo2015 view: morning-sun

Bygg din egen solcell Julia Liljestrand demonstrerar skolcellen under kemiåret 2011

1 Skolcellslådans innehåll Skolcellslådan: Labbhandledning

Solceller från köket Vit målarfärg TiO 2 Färgämne Hallon, björnbär,... Elektrolyt: Saltlösning med jod Kontakter Pluspol: Grafit Solcellen driver en enkel display

Soljakten 2013 KTH/Uppsala universitet i samarbete med Nobelmuseet 25 skolklasser från Ystad i söder till Kiruna i norr Fler än 500 elever har hjälpt oss leta naturliga färgämnen (av vilka en del inte är så naturliga!) Omkring 200 olika färgämnen, färgade ämnen mm har testats 34

Soljakten - Postrar 35

Färgämnessensitering Dye-Sensitization Colour Photography, Erythrosin dye on Ag-halides. J. Moser, Monatsh. Chem. 8 (1887) 373 Mechanism of dye-sensitization. Rose bengal on ZnO. H. Gerischer and H. Tributsch, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 72 (1968) 437. Gerischer, H.; Michel-Beyerle, M. E.; Rebentrost, F.; Tributsch, H. Electrochim. Acta 1968, 13, 1509.

Genombrottet mot alla odds Brian O Regan and Michael Grätzel HOPV 2012, juanbisquert.wordpress.com Bob Beamon Nature, 1991, 353, 7377. J. Phys. Chem, 1990, 94, 8720. Olympic Games, Mexico, 1968 From < 1% 7.1% From 8.35 m 8.90 m

Hur funkar det? e - e - hn e - E e - e - I - / I 3 - e - TCO TiO 2 Dye Electrolyte

The three key ingredients of dye sensitized solar cells Färgämne Titandioxid Elektrolyt Chemical Structure of N3 Dye 20 nm Titania nanoparticles Ionic liquid Iodide/tri-iodide redox couple

Varför går laddningarna åt rätt håll? e - fs e - COOH e - ns - ms + ns - ms ms e - HOOC HOOC N N N Ru N C S + N N C S COOH Titandioxid Färgämne Elektrolyt Exciterat färgämne

Hur kan vi förbättra var finns förlusterna? e - e - hn e - E e - e - I - / I 3 - e - TCO TiO 2 Dye Electrolyte

In 2010 we introduced the marriage between a blocking dye and Co-complex redox systems D35 Feldt, Gibson, Gabrielsson, Sun, Boschloo, Hagfeldt, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16714. Efficiency of 7% TiO 2 Dye Co-complex

Co-sensitization of two organic dyes; ADEKA-1 and LEG4 Cobalt-phenantroline as redox couple Top efficiency: 14.3%

Ett nytt genombrott 2012 Perovskit-solceller b PSC CH 3 NH 3 PbI 3 Courtesy Prof. Hongwei Han

PSCs evolved from the DSC The first embodiment of a PSC described by Miyasaka. In his 2009 JACS paper was a mesoscopic dye sensitized solar cell using ammonium lead halide perovskites as sensitizer and iodide base liquid electrolyte. Tsutomu (Tom ) Miyasaka playing his violin fabricated in 1835 in Torino Italy during the ICES 2014 conference dinner in Niseto, Hokkaido, Japan on February 06, 2014.

Correlation: Nobel Laureates & Chocolate consumption

Ursprungskonceptet detsamma som för Grätzel-solceller h + h + e - Glass substrate Photoanode spiro-meotad e -?? Ingen annan solcellsteknik har haft lika snabb utvecklingstakt! *

Vid EPFL har vi arbetat med att variera (blanda) sammansättningen av perovskit-materialet Allmän kemisk formel FA 1-x MA x Pb(I 1-x Br x ) Formamidinium Methylammonium

Our Champion Cells Dongqin Bi Voc = 1.13 V Jsc = 23.8 ma/ cm2 Ff = 0.78 PEC = 21.0 % Certified efficiency at Newport, 21.0%, Dec. 2015 (hysteresis-free) Certified world record is 22.1% (March 2016) by Seok et al.

Dr. Xiong Li 2016 Vacuum flash treatment produces smooth and shiny perovskite films of high quality

Successful scale-up of a mesoscopic PSC to 1cm 2 size Stabilized power output for best cell with PCE of 20.3 % Certified PCE 19.6 % X. Li, D. Bi, C. Yi, J.-D.Décoppet, J. Luo, S. Zakeeruddin, A. Hagfeldt and M.Grätzel * Science, 10.1126/science.aaf8060 (2016)

Recent Highlights (accepted by Science, online Sept. 29) Stability: 95% is retained after 500h of continous operation (MPP) at 85 o C and full illumination Best cell 21.8% Best Voc 1.24V (Eg = 1.63V) External Electroluminescence of 4% in PV configuration

Förhoppningar på en ny generation kemi-forskare! Från kemi-året i Uppsala 2011 We are the only science where things can be made that were never made before! Jacqueline Barton, CalTech.