Anders Hagfeldt forskar om solceller som passar i glasfasader och fönster.

Pingistränare blev solcellsforskare

2017-05-17

Anders Hagfeldt kunde ha blivit pingistränare på elitnivå, men istället blev han professor i fysikalisk kemi och expert på kemiska solceller. Talangen för att coacha får han utlopp för med sina doktorander.

Solcellsforskaren Anders Hagfeldt är nyfiken, intresserad av det mesta och en av de främsta i världen på så kallade Grätzel-solceller. Han är gästprofessor vid Uppsala universitet och professor vid EPFL − École Polytechnique Fédérale de Lausanne − i Schweiz sedan 2014. Där var det tänkt att han skulle ta över efter professor Michael Grätzel som skulle gå i pension.

− EPFL är själva hjärtat i forskningen på Grätzelceller och jag kunde inte tacka nej till erbjudandet. Att sluta jobba existerade dock inte för professor Grätzel och nu delar vi labb på EPFL. Det är full fart, säger Anders Hagfeldt och ler.

Han berättar att det som sker i Grätzelcellen liknar växternas fotosyntes:

− I en växt absorberas solljuset av färgämnet klorofyll, och när det sker skapas laddningar som bildar socker. I Grätzel-solcellen finns också ett färgämne som absorberar ljus, men här bildas inte socker utan elektricitet.

Bästa solcellerna inomhus

Grätzel-solcellerna går att tillverka i olika färger och är halvgenomskinliga, vilket passar i glasfasader och fönster. De är små, flexibla och fungerar bra inomhus. Där finns många tänkbara tillämpningar, till exempel för att ladda sensorer för smart teknik i våra hem.

− Vår senaste forskning visar att vår teknik fungerar bättre inomhus än alla andra solceller. Vi har också slagit ett par världsrekord när det gäller de nya så kallade perovskit-solcellerna. De har sina rötter hos Grätzel-cellen och har snabbt blivit ett hett forskningsområde.

Han tror mycket på sol som framtidens energikälla och är glad att kunna bidra med kunskap, oavsett vilken teknik som slår igenom kommersiellt. Dessutom har han roligt på jobbet.

− Det som är mest spännande är att få kombinera ihop kemi- och fysikområden. Jag ser mig inte som expert på någonting egentligen, men samarbetar med experter i till exempel organisk synteskemi, elektrokemi och halvledarfysik. Min styrka är att jag kan tänka annorlunda, se sammanhang och har en känsla för när något kan bli betydelsefullt.

Uppväxt med kemi och sport

Redan som barn var Anders Hagfeldt intresserad av mycket. Han föddes 1964 och växte upp i ett lugnt villasamhälle på Vikbolandet utanför Norrköping.

− Jag läste böcker om äventyr och upptäcktsresor, men hade en kompis som alltid kom förbi och drog med mig ut. Vi spelade mycket fotboll och hade en väldig frihet.

Hans pappa var lärare i tyska och engelska, och mamman receptarie på apotek.

− Hon tyckte om kemi och jag tror att hon inspirerade mig. Att få jobba på apotek hade varit hennes ungdomsdröm och hon höll gärna läxförhör i kemi med mig.

Pappan var istället idrottsfantast, i källaren stod ett pingisbord och Anders Hagfeldt drömde om att bli lika bra som världsmästaren Stellan Bengtsson.

− Enda krisen som inträffade under min uppväxt var när min lillebror började slå mig i pingis. Då var jag femton och han elva.

Föräldrarna insåg att situationen var känslig och föreslog att Anders skulle bli pingistränare. Så blev det. Han gick tränarkurser och gick in för uppgiften.

− Jag tyckte mycket om att vara tränare och ser idag likheten med att handleda doktorander. Det är kul att se andras motivation och glädje i att lära sig något och bli bättre.

Valde linje efter kompisar

På gymnasiet gick Anders Hagfeldt naturvetenskaplig linje och blev sedan erbjuden att bli pingistränare på elitnivå i Norrköping.

− Jag tackade nej och började istället på fysikerlinjen i Uppsala 1984. Jag minns det som ett enkelt val − att plugga i Uppsala lockade mycket.

Första terminen läste Anders Hagfeldt tillsammans med studenter som gick på kemilinjen, en linje som han inte hade hört talas om innan. För att hålla ihop med bästa kompisarna bytte han linje.

− Jag brukar säga att jag började läsa kemi av sociala skäl.

Mest fastnade han för fysikalisk kemi, både för att ämnet var intressant och för att lärarna var bra. Sommaren efter andra året ordnade Anders ett sommarjobb på fysikalisk-kemiska institutionen.

− Då frågade professor Sten-Eric Lindquist om jag ville bli doktorand hos honom. Det var så oväntat, och jag visste inte vad jag skulle ta mig till, så jag var tvungen att ringa mamma! Hon sa att jag nog hade drömt om att bli forskare sedan jag var tio-elva år, och så kan det ha varit.

Spridda studier föll på plats

När Anders Hagfeldt var klar med grundutbildningen blev han doktorand i ämnena fysikalisk kemi, fysik och kvantkemi, och hade tre handledare inklusive Sten-Erik Lindquist.

− Jag började med lite spridda studier, men allting föll plötsligt på plats när Grätzelcellen upptäcktes 1991. Jag besökte professor Grätzel i Lausanne, fick ta med mig lite kemikalier hem till Uppsala och kunde börja forska på solcellerna. Det var fantastiskt att få ett sådant forskningsprojekt som doktorand.

Han doktorerade 1993 och var sedan postdoktor i Grätzels grupp i Schweiz i drygt ett år. Sedan återvände han till Uppsala universitet och arbetade sig successivt upp, från forskarassistent till lektor och sedan professor 2004. Han hade dock kunnat hoppa av redan 1996, när forskningscentret Ångström Solar Center skulle bildas i Uppsala.

− Jag var ung och engagerad och hade sökt finansiering för att starta ett helt annat forskningscenter, men pengarna gavs till Ångström Solar Center. Jag blev väldigt besviken och funderade över om jag skulle fortsätta inom akademin eller göra något annat.

Chef för Ångström Solar Center blev professor Lennart Malmkvist och saker och ting tog en oväntad vändning. Allt blev mycket bra.

− Vi fick en fantastisk relation, både privat och i jobbet, och han blev som en mentor för mig. Lennart Malmkvist var både vetenskapligt intresserad och hade jobbat mycket inom svensk industri. Han hade ett industriellt tänk och gav mig en bredare syn på hur forskning kan kommersialiseras. Det har jag haft mycket nytta av.

Startade center och eget bolag

Senare var Anders sugen på att samarbeta med några kolleger på KTH och fick en gästprofessur där. Tillsammans startade de forskningscentret Center for Molecular Devices, som är ett samarbete mellan KTH, Uppsala universitet och Swerea IVF i Mölndal.

− Jag pendlade mellan hemmet norr om Uppsala och KTH i Stockholm i tre år, men med tiden blev det jobbigt och jag fick möjlighet att flytta min tjänst till Uppsala 2008.

Under åren har Anders Hagfeldt gjort flera stora genombrott i forskningen på Grätzel- och perovskit-solceller. På uppmaning av Energimyndigheten tog han tidigt patent på sina upptäckter och startade ett företag med några kolleger.

− Efter ett par år började folk fråga om de kunde få köpa de forskningsmaterial vi tagit fram och då började vi sälja dem. Nu har vi anställt personal och säljer kemikalier, forskningsutrustning och kurser. Det är väldigt roligt att delta i strategidiskussioner kring företaget och kunna skapa jobb. En kul sida av forskningen!

Svårare att skapa kreativt klimat

Till Anders Hagfeldts forskargrupp vid EPFL hör ett femtontal unga forskare. Han försöker skapa gemenskap, öppenhet och samarbete, men tycker att det blir allt svårare.

− Det är inte ungdomarnas fel, utan systemets. Unga forskare, särskilt de från Asien, är väldigt pressade att publicera och vissa vill inte jobba med projekt om de inte får stå som första namn.

Ett annat problem är att det är svårt att få unga forskare att delta i tvärvetenskaplig forskning.

− Det är jätteviktigt och otroligt spännande med tvärvetenskaplig forskning, men den går inte att publicera i Nature. Jag har bara en doktorand som vill ägna sig åt tvärvetenskap, och hon vågar eftersom hon tänker sig en karriär utanför akademin.

Som handledare är Anders Hagfeldt lugn, stabil och diplomatisk. Han ger stöd, men inte order, och låter adepterna göra det som de har mest motivation för. 2012 vann han Natures pris för bästa mentorskap för unga forskare.

− Jag blev nominerad av mina postdoktorer och doktorander. Det var fantastiskt roligt! Både att de ville nominera mig och att jag vann.

Text: Eva Annell
Foto: Jyrki Sivenius