Vil utvikle høyeffektive solceller

– Solcelleteknologien blir viktig for å løse det økende energibehovet på en bærekraftig måte, men for å få det til trengs solceller som fanger mest mulig av solstrålene. Dette kan gjøres ved bruk av nanoteknologi, og målet mitt er å være med å utvikle høyeffektive solceller, sier Martin Møller Greve.

Han er del av gruppen for nanofysikk  ved Institutt for fysikk og teknologi (IFT) ved Universitetet i Bergen (UiB), og forsker blant annet på solceller ved bruk av nanoteknologi.

Prisvinnende ung forsker

Martin Møller Greve fullførte i 2010 en mastergrad i målevitenskap og instrumenteringsfysikk ved UiB. I 2013 disputerte han med avhandlingen «Nanostructures for the manipulation of electromagnetic waves,» innenfor nanofysikk.

– Jeg er alltid på jakt etter å få besvart spørsmål som ikke er besvart. Da nanofysikkgruppen fikk nytt laboratorium ble jeg inspirert til å satse på nettopp dette området. Nanofysikk er et forskningsområde med stor aktivitet og som mange har forsket på før, så terskelen for å finne frem noe helt nytt er høy, sier han.

I 2015 mottok Møller Greve Vinghøgprisen i elektrooptikk.  

I begrunnelsen sto det blant annet at utnyttelsen av varme elektroner i ulike anvendelser er et nytt felt som for tiden tiltrekker seg stor oppmerksomhet, og at han forsker i fremste rekke innen dette forskningsfeltet.

Møller Greve gjorde sitt doktorgradsarbeid som nærings-ph.d. i samarbeid med det Bergensbaserte firmaet EnSol A/S, som har patentert en metall-nanopartikkel basert solcelle.

Satser på nye energikilder

For å redusere verdens voksende CO2-utslipp er det nødvendig å erstatte forbrenningen av fossile brennstoff med andre energikilder. Nano-fotonikk er et felt der grunnforskning og praktiske anvendelser følger hverandre tett.

– Problemet er at dagens kommersielle solceller av silisium bare klarer å benytte seg av  omkring  20 prosent av sollyset. Ved å lage solcellene med nanoteknologi kan det være mulig å lage solceller som utnytter sollyset flere ganger bedre enn hva som er mulig i dag, sier Greve.

Silisium ble tidligere kalt kisel og har det kjemiske symbolet Si. Det er et av få kjente stoff som utvider seg ved overgangen til fast fase (eller størkning), og har slik likhetstrekk med vann.

Møller Greve og nanofysikk-gruppen ved UiB bidrar til å forske frem løsninger for såkalte supersolceller.

– Nanopartikler har unike optiske egenskaper og kan anvendes på andre måter enn tradisjonell solcelleteknologi. I tillegg kan de brukes på alle typer flater og materialer, for eksempel klær.

Forskningen viser at disse fanger opp mye mer lys enn silisium-celler.

– Med nanoteknologi kan vi skreddersy materialer på atom- og molekylnivå, og få helt nye egenskaper. Fysikken som vi kjenner og opplever, for eksempel gravitasjonskrefter, blir mindre betydningsfull på nanoskalaen mens elektrostatiske krefter tar fullstendig overhånd. En annen veldig viktig poeng er at kvantemekansike effekter begynner å gjøre seg gjeldende når vi opererer på nanoskalen. Dette gir opphav til effekter som vi ellers aldri vil oppleve i form av for eksempel helt andre mekaniske, optiske, kjemiske eller elektriske egenskaper.

Fysikken driver ham fremover

Startskuddet for Møller Greve sin akademiske karriere var en lærer på videregående skole.

– Fysikklæreren inspirerte meg og ga meg lyst til å fortsette med fysikk. På Universitetet i Bergen fant jeg kjapt tonen med de andre fysikkstudentene, og så var det i gang. I dag er jeg stolt over å være en del av et forskningsmiljø som er veldig fremoverlent og innovativt, sier han.

Møller Greve anbefaler å jobbe strukturert sammen med næringslivet for å få mest mulig ut av forskningen. Under doktorgraden ble han veiledet av professor Bodil Holst, også hun på IFT ved UiB, og Dr. Phil Denby, forskningssjef ved EnSol A/S.

– Å få sjansen til å jobbe tett sammen med en bedrift på denne måten ga en ekstra giv. Jeg fikk en veldig nyttig erfaring med meg fra deres industri og måten de jobber på. Dette er ikke minst nyttig for å tenke hvilken praktisk nytteverdi forskningen min kan ha, sier han.

Møller Greve ønsker nå å jobbe videre med å utnytte sin kunnskap innen nanoteknologi i solcelleindustrien.

– For tiden veileder jeg en doktorgradsstipendiat som jobber videre med noe av det jeg fant ut i min doktorgrad. Det er spennende at arbeidet blir tatt videre også av andre, og jeg håper å se gjennombrudd på dette området fremover.