Ledande plast för bildskärmar och solceller
En vardaglig användning av elektriskt ledande plast är på god väg. I sin doktorsavhandling bidrar Maria Jonforsen till fler möjliga tillämpningar genom att specialstudera en ny sorts konjugerade polymerer. Resultaten kan komma att öka effektiviteten hos bland annat solceller av plast, vilka jämfört med solceller av exempelvis kisel är betydligt billigare att tillverka.
Den viktigaste beståndsdelen i plast är stora molekyler som kallas polymerer och ger plaster deras karakteristiska egenskaper. För 25 år sedan upptäckte några forskare att en viss typ av polymerer, så kallade konjugerade polymerer, kunde leda ström om de utsattes för till exempel jodånga. Upptäckten belönades med Nobelpriset i kemi år 2000.
Ledande plast ger många möjligheter. Ett material som är både lätt, billigt och möjligt att forma till komplicerade detaljer, och som samtidigt har elektriska egenskaper vilka normalt förknippas med metaller eller halvledare är en oslagbar kombination.
Det som idag väcker mest intresse är användningsområden som utnyttjar polymerernas halvledande egenskaper. Forskning bedrivs för att försöka framställa till exempel bildskärmar, transistorer, fotodioder och solceller av plast. I vår lanseras en rakapparat med en display gjord av konjugerade polymerer, och i framtiden är det möjligt att vi får se billiga tunna bildskärmar helt av polymerer. I teorin borde det vara möjligt att göra stora böjliga bildskärmar som kan rullas ihop, eller lysande tapeter. Det är dock många problem kvar att lösa innan något sådant kan komma på tal.
I avhandlingen presenterar Maria Jonforsen sitt arbete med att ta fram nya konjugerade polymerer. De polymerer hon har arbetat med är n-dopbara, det vill säga de kan ta upp och transportera negativa laddningar. De flesta konjugerade polymerer som syntetiserats hittills är p-dopbara, det vill säga kan ta emot och transportera positiva laddningar, men de är svåra eller omöjliga att n-dopa. Med hjälp av n-dopbara polymerer hoppas man att effektiviteten och stabiliteten ska kunna ökas för både displayer, transistorer, fotodioder och solceller av konjugerade polymerer.
Forskargruppen som Maria tillhör på Chalmers har ett nära samarbete med en forskargrupp i Linköping, som testar konjugerade polymerer tillverkade på Chalmers. Linköpingsgruppen har bland annat visat att det går att göra solceller med n-dopbara polymerer. Effektiviteten är ännu så länge inte lika bra som för kommersiella solceller, baserade på exempelvis kisel. Men särskilt de prismässiga fördelarna hos konjugerade polymerer gör ändå att framtiden ser ljus ut för denna tillämpning.
Avhandlingen ”Synthesis and Characterisation of Conjugated Polymers with High Electron Affinity ” försvaras vid en offentlig disputation den 27 mars kl 10.15 i KB salen,
Kemigården 4, Chalmers tekniska högskola i Göteborg.
Maria Jonforsen är uppvuxen i Hallstahammar.
För mer information kontakta:
Maria Jonforsen, Institutionen för polymerteknologi, Chalmers, tel: 031- 772 34 13,
e-post: mj@pol.chalmers.se
