Olle Inganäs

professor emeritus, Biomolekylär och organisk elektronik, IFM; Linköpings Universitet

Polymera och molekylära kolbaserade (organiska) material används i dag inom elektroniken, och sådana material levererar färgerna i OLED-skärmar i din mobil eller tv. Andra material kan användas för att omvandla ljus till elektricitet i organiska solceller. Till skillnad från de solceller av kisel som idag invaderar världen är organiska solmoduler tunna, flexibla och lätta; de kan byggas i halvgenomskinliga eller färgade varianter, och tryckas som tunna filmer på plastfolie. Ljus som absorberas i elektroniska polymerer kan mycket effektivt omvandlas till fotoström, och solceller med höga fotospänningar är möjliga. Idag kan 25 % av energin i inomhusbelysning omvandlas, från LED eller neonljus. Med solen som ljuskälla kan >16% av energin omvandlas till el med dagens bästa material, som utvecklas snabbt. Organiska solceller kräver små mängder material och energi vid tillverkningen , och kan betala tillbaka den energin på mindre än en månad.

Eftersom solel kan skapas i stora mängder när solen lyser, men behöver användas också vid andra tillfällen, behövs elektrisk lagring. I ett kommande elsystem drivet av sol och vind är behovet av lagring mycket stort, och skalbara material är nödvändiga. Här kan vedbatterier bli alternativet, där laddning lagras i lignin. Tillsammans med cellulosa och hemicellulosa är lignin den tredje biopolymeren i trä. Kombineras svartlut, ett avfall från massafabriken som består av lignin, med elektroniska polymerer, fås ett elektrodmaterial som kan användas för att lagra laddning i vedbatterier.

I båda dessa materialklasser återanvänder vi material och mekanismer som den biologiska utvecklingen levererat—energiöverföringen från de röda pigmenten till klorofyll i gröna växter inspirerar valet av material till organiska solceller, och vedbatteriets bas är kinoner av samma slag som driver alla levande system, från fotosyntetiska bakterier till däggdjur.