Solve satsar på öppna webbinarium

Solelforskningscentrum i Sverige, som arbetar för en snabb expansion av solenergi i landet, har under hösten 2023 inlett en webbinariesatsning för att sprida forskningsresultat och kunskap till aktörer och intresserade i energibranschen. Under centrats webbinarium lyfts olika teman, där första temat handlade om avancerad solcellsteknik.

Text: Pierre Eklund Foto: SOLVE/Ilknur Bayrak Pehlivan, Sesol och Enel Green Power

Efter flera års målinriktat arbete från aktörer i och kring solenergibranschen för att få till ett kompetenscentrum för solenergiforskning i Sverige beviljade Energimyndigheten i slutet av 2021 ett stöd på 36,5 miljoner kronor till skapandet av kompetenscentrumet och konsortiet Solelforskningscentrum i Sverige, förkortat SOLVE.

– SOLVE bildades för att skapa samarbete mellan svenska företag och akademin när det gäller solel. Syftet är att bedriva forskningsprojekt som kan bäst stödja utbyggnaden av solel i Sverige, hjälpa svenska aktörer att bli mer konkurrenskraftiga och ta fram anpassade lösningar för solelsystem i svenska förhållanden, berättar Jonathan Staaf Scragg, universitetslektor vid Institutionen för materialvetenskap med inriktning solcellsteknik vid Uppsala universitet.

Allt eftersom tekniken och marknaden har utvecklats och gjort det lönsamt att investera i solceller i norra Europa, och konsumenter och företag har insett de ekonomiska och miljömässiga fördelarna med solenergi, har det under de senaste tio åren skett en kraftig utveckling av solel på tak.
– Det tog lite tid innan det fanns en lönsam affärsmodell i Sverige. Nu är det mycket fokus på utbyggnaden av större solcellsparker. I och med att solenergi blir allt synligare i Sverige kommer vi in i ett nytt stadie och en skarpare debatt som kan påverka utbyggnaden, både positivt och negativt.

– Det kan exempelvis uppstå konflikter över markanvändning där flera behov ska vägas upp. Att förutse och hantera sådana konflikter, exempelvis mellan jordbruk och energiproduktion, är ett viktigt forskningsmål.

Jonathan Staaf Scragg anser att de största fördelarna med solel är hur billigt, pålitligt och snabbt det går att planera och bygga parker, men tillägger också att det skulle krävas långtidenergilagring, från sommar till vinter, för att förlita sig på solenergi i stor skala i Sverige.

– I Norden har vi faktiskt denna möjlighet genom att lagra vatten i våra vattenkraftverk, alltså att använda överskottsel sommartid för att återfylla vattenmagasinet som ett jättebatteri. Vattenkraft skulle då försörja oss under vinter och solkraft under sommar. Denna lösning har sina utmaningar och kräver politiskt stöd som just nu inte finns.

Utdragen process

Enligt Jonathan Staaf Scragg finns flera intressanta utmaningar kring produktion av solceller, och menar att det som mest begränsar utbyggnaden av solel idag är den långa tillståndsprocessen för att få bygga solcellsparker.
– Just nu är processen långsam och många ansökningar har inkommit under en relativt kort tid. Detta är främst en politisk fråga, och samma problematik finns i många andra länder. Problemet har lyfts av branschen, framförallt av vår partner Svensk Solenergi, och det finns hoppfulla tecken att läget kan vara på väg att förändras.

SOLVE är en av elva kompetenscentrum som stöds av Energimyndigheten som bedriver forskning och samarbete som rör hållbara energisystem. Konsortiet består av universitet, företag och organisationer i den offentliga sektorn, och bland de främsta aktörerna finns Uppsala Universitet, Sveriges lantbruksuniversitetet, Research Institutes of Sweden, Högskolan Dalarna, Mälardalens universitet och Karlstads universitet.

– Kärnan i SOLVE är ett tiotal doktorandprojekt som pågår parallellt. Vi ordnar två konferenser för alla medlemmar varje år, för att föra dialog mellan akademin och näringslivet, och vi har nu skapat en webbinarieserie som är öppen för allmänheten

Forskningen inom SOLVE är uppdelad i sju forskningsteman för att täcka de viktigaste frågorna kring solenergi och matcha de kompetenser som finns i den svenska forskarvärlden med näringslivets behov.

– Det finns många olika typer av frågor kring solenergi och hållbara energisystem, både på den tekniska planen och även mer praktiska, affärsmässiga och sociala aspekter.

Några forskningsteman fokuserar på olika solcellstekniker och specifika tillämpningar, medan andra är mer genomgående, till exempel planering, livscykelanalys och ekonomi på solcellssystem och produktion. SOLVE bedriver bland annat forskning inom Agrivoltaics, där solceller installeras på aktiv jordbruksmark för att producera både mat och el från samma yta.

– Vi försöker svara på hur en sådan kombinerad lösning påverkar både växter och elproduktion, samt ekonomin för lantbrukare. I vissa fall kan det finnas synergieffekter med positiv påverkan på både växter och solpaneler.

– Andra projekt samarbetar med företag som producerar solceller eller delar av solceller, och där ligger fokus på materialtillverkning och analys. Vi har även studenter som modellerar hela elsystem, till exempel för att se hur vi kan maximera lönsamhet för solcellsparker i el- och frekvensmarknaden.

Ny webbinarieserie

En del av SOLVE:s målsättning är att sprida den kunskap som forskarna tar fram och med start hösten 2023 har konsortiet skapat en webbinarieserie där varje forskningstema ska anordna minst ett webbinar per år där de presenterar sin forskning för allmänhet, näringsliv och beslutsfattare
– Vid varje tillfälle har vi en specifik inriktning, till exempel Agrivoltaics vid webbinariet den 12 december. I webbinarier får man en överblick på området och insyn i de viktigaste frågorna, behoven och möjligheterna som finns just nu.

Vid det första webbinariet, som handlade om avancerad solcellsteknik, berättade forskare vid SOLVE om utveckling av högeffektiva tandemsolceller och validering av PV-moduler med långsiktig stabilitet.

– Dagens solceller har nästan nått punkten där fysikens lagar inte tillåter bättre prestanda. Tandemsolceller kan komma förbi denna gräns om vi kan lära oss att tillverka de till ett rimligt pris i stor skala. Mer effekt betyder mer energi från samma yta, antigen på tak eller mark.

– Ju effektivare solcellen är desto bättre valuta för pengarna blir det för de ingående materialen i solcellssystemet och alla kringkostnader som installation och planering. Så det är viktigt att fortsätta trycka på effektivitet.

– Tandem-spåret är det mest lovande konceptet eftersom det har bevisats. Det finns andra koncept för högre verkningsgrad som kan visas i teorin, men som än så länge inte har kunnat visas i praktiken.

Under det första webbinariet diskuterades även utvecklingen av perovskit- och kiselceller. Perovskit är en grupp av nya material som kan kombineras med kiselceller, det mest vanliga materialvalet i solceller, för att skapa tandemsolceller.

– Utvecklingen har gått otroligt fort när det gäller verkningsgrad och tandemkonceptet utvecklas med solceller som når mer än 30 procent verkningsgrad. Det återstår dock problem med materialens långtidsstabilitet, som än så länge hindrar kommersialisering.

– Naturligtvis är det en jätteviktig fråga och mycket forskning i solcellsvärlden går åt att lösa problemet, förklarar Jonathan Staaf Scragg.