Solcellsforskare och blivande rektor

FORSKARPROFILEN

Anders Hagfeldt i trapphuset i Segerstedthuset, där han kommer att ha sitt kontor när han tillträder som rektor.

Anders Hagfeldt har forskat om kemin bakom solceller en stor del av sitt liv, de senaste sex åren i Schweiz tillsammans med forskare från hela världen. Snart återvänder han till Uppsala universitet, där han börjar som ny rektor i januari 2021.

Den 19 november fattade regeringen det formella beslutet, men redan i juni föreslogs han bli ny rektor vid Uppsala universitet. När vi talas vid via zoom-länk ett par månader senare har beskedet hunnit sjunka in litegrann.

– Det ska bli jättespännande och är en fantastisk grej att få vara med om. Samtidigt är det en ganska stor apparat att avveckla forskningen här i Lausanne. När man fattar sådana här beslut är det ju inte bara man själv som påverkas, säger Anders Hagfeldt.

Han leder en forskningsgrupp på 20–25 personer vid EPFL (Laboratory of Photomolecular Science, École Polytechnique Fédérale de Lausanne). De forskar om så kallade grätzelsolceller, i tätt samarbete med Michael Grätzel, som solcellerna är uppkallade efter.

Det här spåret kom han in på redan som ung doktorand vid Uppsala universitet.

– Jag var halvvägs i forskarutbildningen och hade tre olika handledare – i fysikalisk kemi, fysik och kvantkemi. Jag gjorde lite diverse olika saker av nyfikenhet, men fick det inte riktigt att hänga ihop. Så kom den här mystiska grätzelsolcellen i ett material som egentligen inte ska fungera. Den hade alla egenskaper som en solcell inte ska ha men den funkade.

Plötsligt föll allt på plats. Alla hans olika ämneskunskaper kom till användning för att göra en fundamental förklaring till hur de nya solcellerna fungerade.

– Där gjorde vi ett pionjärarbete i Uppsala, i att bygga upp teorierna om solcellernas funktioner. Sedan kom jag som till Lausanne som postdoc 1993–94, så jag har alltid haft en liten hemmaplan där

I grätzelsolcellerna används färgämnen och nanopartiklar av titanoxid för att uppnå en fotoelektrisk effekt. Idag används solcellerna i glasfasader och som byggnadskomponenter, eftersom de går att göra genomskinliga och i olika färger. De har inte lika hög verkningsgrad som andra solceller men kan användas inomhus för att fånga upp och skapa energi från diffust ljus.

– Inomhus ligger verkningsgraden i grätzelsolceller i topp bland alla tekniker. Det handlar mycket om ”internet of things” där en solcell som genererar el från inomhusbelysning kan ersätta eller komplettera batterier.

För några år sedan kom ett annat genombrott: De så kallade perovskit-solcellerna, som upptäcktes tack vare materialforskningen kring grätzel-celler.

– Genombrottet kom 2012. Sedan har det bara stuckit iväg och verkningsgraderna är idag lika bra som de bästa kiselsolcellerna. Vår forskargrupp har världsrekordnoteringar i verkningsgrad både för perovskit- och grätzelsolceller.

Färgämnen är en viktig komponent i grätzelsolcellerna. De går att göra färggranna och genomskinliga, precis som den här svängdörren på Segerstedthuset. Foto: Mikael Wallerstedt

Förutom forskningsframgångarna har Anders Hagfeldt fått pris för sitt handledarskap – något han är stolt och glad över.

– Jag blev nominerad av forskargruppen och blev väldigt glad över det, att jag sedan fick priset var ju också en bonus.

Glädjen i att handleda upptäckte han redan när han var ung och jobbade som pingistränare i Norrköping.

– Det var jättekul att träna ungdomar och se hur de utvecklades. Jag tror att den känslan kommer tillbaka som handledare i forskning. Det är som roligast när doktoranderna kommer in och är glada över en idé, när man märker att de har börjat tänka och skapa idéer.

Det finns många paralleller med pingis eller idrott i allmänhet.

Faktiskt valde han mellan ett uppdrag som pingistränare och studier i fysikalisk kemi innan han kom till Uppsala universitet år 1984. Valet var inte svårt eftersom forskarbanan lockade och redan två år in på utbildningen fick han erbjudande om att börja forska.

– Jag trivdes så bra på fysikalisk kemi att jag frågade om jag kunde jobba där på sommaren som assistent. Det fick jag och på en kafferast frågade min handledare Sten-Eric Lindquist spontant om jag skulle vilja doktorera. Jag gick direkt till telefonautomaten och ringde mamma. Det kändes helt fantastiskt att få frågan!

På den vägen är det. Huvudspåret solenergi har han också hållit fast vid sedan det där första sommarjobbet.

– Då var ju solenergi mera en vacker tanke, på åttiotalet fanns det ingen som tog det på riktigt allvar. Så var det tills det drog igång ordentligt med kiselsolceller. Idag händer det jättemycket, det är snabb tillväxt och en stor industri.

Anders Hagfeldt var med och byggde upp
Ångström Solar Center i Uppsala år 1996.
Foto: Mikael Wallerstedt

Anders Hagfeldt var med och byggde upp Ångström Solar Center i Uppsala år 1996. Finansiärer var Mistra och Energimyndigheten och de ställde krav på att forskningsresultaten skulle tas omhand av industrin.

– Det var nytt på den tiden att tänka i termer av industrialisering och ekonomi och titta på vad det innebär att skala upp tekniken. Det synsättet var vi ganska tidiga med och det var ett väldigt framgångsrikt projekt.

Programdirektören hette Lennart Malmqvist och blev något av en mentor för Anders Hagfeldt. Han visade vad innebar det att ta en teknik från labb till kommersialisering och industrialisering.

– Det var glädjande att få en insikt i hur det är att skapa och driva ett företag, som är väldigt annorlunda mot det akademiska sättet att jobba.

Idag har Anders Hagfeldt 10–15 patent och har som forskare samarbetat både med stora och små företag. Han driver själv ett företag med fyra anställda som säljer material och forskningsutrustning för solceller till företag och universitet.

Ett annat viktigt spår i hans liv är alla internationella kontakter. Som forskare har han varit gästprofessor eller adjungerad professor i Kina, Frankrike, Korea, Singapore, Saudiarabien, Indien och Spanien. Och i hans forskargrupp finns många olika nationaliteter.

– Där sitter personer med olika kulturer, religioner och bakgrund och jobbar tillsammans. Det är ett sorts samhällsutbyte, som jag tycker är väldigt priviligierat, särskilt i dagens samhälle där det finns många krafter som drar mot isolation och vi-mot-dom mentalitet. Universiteten har en väldigt viktig roll att spela i de här sammanhangen.

Är det något du vill jobba med som rektor?
– Ja, det hoppas jag. Vi ser alltfler auktoritära stater, klimatförändringar, pandemier och så vidare, som kräver globala insatser. Det finns hur många exempel som helst på varför vi behöver utbilda yngre personer som kan utveckla saker till det bättre. Uppsala universitet kan spela och spelar redan idag en väldigt viktig roll i världen.

20 november 2020

Fakta: Anders Hagfeldt

Titel: Professor i fysikalisk kemi vid EPFL i Schweiz. Rektor vid Uppsala universitet från den 1 januari 2021. Ledamot i Ledamot i bland annat Kungliga Vetenskapsakademien och Kungliga Ingenjörsakademien.

På fritiden: Läser mycket skönlitteratur och tycker mycket om historia. Spelar trummor i ett band i Uppsala. Vi gillar improvisation och spelar mest 60-talsmusik, Jimi Hendrix, Bob Dylan och blues.

Familj. Två vuxna barn och en fru.

Senast lästa bok. Håkan Nessers senaste, Den sorgsne busschauffören från Alster. Det är som vanligt med Håkan Nesser, han är rolig att läsa.

Får mina bästa ideer… när jag är ute och går. Jag gillar att vandra, det passar ju bra i Schweiz. Gärna på morgonen, jag börjar bli kvällstrött med åldern.

Person jag inspireras av. Det är så många, i olika tider i livet. En person som inspirerade mig vetenskapligt som student är Richard Feynman. Jag fick tag i en bok av honom och sedan läste jag alla böcker. De förklarade tänket bakom forskning och vetenskap. När jag känner att jag behöver påminna mig om varför det här är så kul, kan jag slå upp en slumpmässig sida för att känna igen hur spännande det är.

Framtidsdröm. Ingen särskild, känner egentligen att jag är priviligierad att få ha varit med om så mycket. Att bli doktorand, professor, resa, samarbeta, på den nivån känner jag mig bara tacksam. De viktigaste sakerna är ju privata, nyligen fick jag barnbarn till exempel.