Solcellsforskare på Karlstads universitet utför experiment i tyngdlöst tillstånd, då går nämligen vissa förändringar långsammare, vilket är bra när man studerar processer inom fysik och kemi. Vid en konferens med ESA, European Space Agency, utbyttes erfarenheter och nu planeras för nästa steg, då man ska utföra experiment i en obemannad raket.
- Vi har just varit på ESA-konferensen, den första på två år, lite av ett kosläpp för forskare. Vi utbytte erfarenheter med andra forskarteam, som också befinner sig i planeringsstadiet inför kommande experiment, säger Jan van Stam, professor i fysikalisk kemi. All utrustning måste specialbyggas för att fungera i mikrogravitation och förutom erfarenhetsutbytet med andra forskarteam har vi ett mycket nära samarbete med den statliga Rymdstyrelsen, som finansierar stora delar av vår forskning.
Raketuppskjutning under hösten 2023
I mars i år gjordes experiment vid bemannade parabelflygningar vid Novespace anläggning i Bordeaux. Fördelen med de nu planerade experimenten är att man i raketen har mikrogravitation under sex till sju minuter i stället för de 20-25 sekunder som man får på flygplanen.
- De experiment som vi nu planerar för har flera fördelar, vid parabelflygningarna hinner vi inte studera de molekylära processerna så detaljerat, som vi nu kommer få möjlighet till, säger Jan van Stam. Det är också lite enklare på grund av att det är en obemannad farkost och man inte behöver ta alla de säkerhetshänsyn som vid bemannade flygningar. Däremot måste man ta hänsyn till att raketen slår i backen vid landning så utrustningen måste klara det.
Rymdbolaget bygger experimentlabbet
Labbet som nu byggs kommer att vara en sluten container, en 90 centimeter hög cylinder med en diameter på ungefär 40 centimeter. I denna finns två experimentenheter med åtta provkammare vardera. En liten glasskiva beläggs med en lösning och sedan studeras torkprocessen och den tunna polymerfilm som bildas när lösningsmedlet har avdunstat. Dessa studier kan ge information om hur man kan styra strukturen och egenskaperna hos det aktiva lagret på solceller så att man uppnår så hög energieffekt som möjligt.
Rymdstyrelsen, som finansierar experimenten i mikrogravitation, är en central förvaltningsmyndighet under Utbildningsdepartementet med ansvar för statligt finansierad nationell och internationell rymdverksamhet i Sverige.
SOLA - SOLution-borne materials for organic electronic Applications
De vetenskapliga frågeställningarna i projektet är också centrala i det av Karlstads universitet ledda SOLA-konsortiet, finansierat av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse. Forskare från fyra svenska universitet samarbetar för att undersöka hur polymermolekylerna som bygger upp det fotoaktiva lagret i solcellen organiserar sig under tillverkning. Målet är effektiva solceller som är enkla och billiga att tillverka.
