Järnmolekylerna är tänkta att ingå i en typ av solceller som är färgämnesbaserade, till skillnad från de vanliga kiselsolcellerna som idag dominerar marknaden. En fördel med färgämnesbaserade solceller är att de kan fånga in ljus från vilket håll som helst. De är inte beroende av en viss infallsvinkel som kiselsolcellerna är.
Färgämnesbaserade solceller kan dessutom böjas, eftersom tekniken bygger på en flytande lösning. Exempelvis kan man integrera färgämnessolceller i själva takpannorna istället för att lägga solceller ovanpå taket. Tyvärr innehåller dagens befintliga färgämnessolceller dyra och ovanliga metaller, och det är här som järnmolekylerna kommer in i bilden.
Billigt med järn
Järn är både billigt och vanligt förekommande. Kemiprofessor Kenneth Wärnmark och hans kollegor jobbar nu på att hitta rätt molekyldesign för att järnbaserade solceller ska kunna bli verklighet.
– Vi har nyss kommit över en procents verkningsgrad, så vi har ju fortfarande lång väg att gå jämfört med kiselcellernas 20 procent. Jag tror att vi är uppe i fem procent i labbet om fem år, säger Kenneth Wärnmark.
Det som därför närmast står på tur vad gäller kommersialisering av järnmolekylerna är en form av solceller för inomhusbruk – små sensorer som fångar in ströljus från både sol och lampor. Dessa sensorer skulle kunna ladda exempelvis mobiltelefoner och hushållsapparater. Ett patent är under utvärdering, LU Innovation bistår med stöd.
Ytterligare två spår
Utöver forskningen om solceller ingår ytterligare två spår i Wärnmarks projekt. Järnmolekylernas förmåga att fånga in solljus kan användas dels för produktion av solbränsle i form av vätgas, dels för att framställa finkemikalier inom exempelvis läkemedelsindustrin.
Samarbetet i forskningsprojektet görs mellan flera olika discipliner på Kemiska institutionen. Inom spektroskopin bidrar professor Arkady Yartsev, som numera tagit över efter Villy Sundström (se föregående sida). Och från beräkningskemin görs insatser av Petter Persson, universitetslektor i teoretisk kemi.
Petter Persson utför kvantkemiska beräkningar vid designen av nya järnmolekyler. Kunskap på kvantnivå krävs för att man ska få bättre inblick i elektronernas olika energitillstånd vid ljusabsorption. Persson jobbar både med att förutsäga och i efterhand analysera de kemiska egenskaperna.
– Man kan inte förstå solenergi utan kvantmekanik, säger han.
