Tiedotteet

Näytä tiedotekategoriat

Etusivu » Tiedotteet » Tiede ja tutkimus » Nanorakenteilla tehoa aurinkokennoihin

Suomen Akatemia

Nanorakenteilla tehoa aurinkokennoihin

Tiedote.
Julkaistu: 25.04.2013 klo 10:13
Julkaisija: Suomen Akatemia

Tutkijat ovat onnistuneet parantamaan aurinkokennojen hyötysuhdetta lisäämällä kennojen pintaan pieniä nanomittakaavan rakenteita. Uudella tekniikalla on pystytty poistamaan käytännössä kokonaan auringonvalon heijastushäviöt. Kustannustehokkaita aurinkosähköisiä materiaaleja kehitetään osana Suomen Akatemian Fotoniikka-tutkimusohjelmaa.

Nanorakenteisen, mustasta piistä tehdyn pinnan etuna on matala heijastus, jonka seurauksena suurempi osa auringon säteilystä saadaan hyödynnettyä. Apulaisprofessori Hele Savinin johtama tutkimusryhmä Aalto-yliopistossa tutkii pääasiassa kiteisiä piiaurinkokennoja, joita nykyisin markkinoilla olevat aurinkokennot pääosin ovat.

”Piin etuja ovat pitkän ajan vakaus, alkuaineen riittävyys, edullisuus ja myrkyttömyys sekä pitkälle kehittynyt valmistusteknologia. Lisäksi näiden aurinkokennojen etuna on suhteellisen korkea hyötysuhde ja se, että teknologia on yhteneväistä nykyisen puolijohdeteollisuuden valmistusteknologioiden kanssa”, Hele Savin kertoo. Teknologiassa on kuitenkin edelleen kehitettävää ja parannettavaa.

Savinin mukaan tutkijoita työssä motivoi se, että alan valmistusteknologian toimijat ovat suuria yrityksiä ja siksi uusia ideoita ja parannuskeinoja päästään kokeilemaan yhteistyöyritysten kanssa heti isossa mittakaavassa.

Lupaavia tekniikoita testauksessa

Aurinkokennojen tehokasta toimintaa voivat haitata piin epäpuhtaudet. Koska aurinkokennoissa ei voida käyttää yhtä puhdasta piitä kuin esimerkiksi mikroelektroniikassa, niissä on enemmän epäpuhtauksia.  Lisäksi kenno käyttää hyväkseen koko piikiekkoa toisin kuin esimerkiksi transistorit, jotka sijaitsevat piikiekon pinnassa, ja siksi epäpuhtauksien kontrollointiin ei voi käyttää samoja menetelmiä kuin mikroelektroniikassa.

Yhtenä tavoitteena Savinin johtamassa tutkimuksessa onkin tuottaa yhtä tehokkaita aurinkokennoja edullisesta likaisesta piistä kuin kalliista puhdistetusta piistä. ”Tässä olemme jo aika pitkälle onnistuneetkin. Muutamia lupaavia tekniikoita testataan parhaillaan johtavan eurooppalaisen aurinkokennovalmistajan tuotantolinjalla.” 

Uutena tutkimusalueena on lisäksi piikennojen niin sanottu valodegradaatio. Haitallinen valodegraatio laskee aurinkokennojen hyötysuhdetta useita prosenttiyksiköitä ensimmäisen vuorokauden aikana, minkä jälkeen tilanne vakaantuu. Tavoitteena on ymmärtää, mistä ilmiössä on kysymys ja mikä sen aiheuttaa. Ilmiön ymmärtäminen edesauttaa sellaisten menetelmien kehittämistä, joilla haitallinen degradaatio voitaisiin minimoida ja mahdollisesti poistettua kokonaan. Hele Savin on saanut tutkimukseen Euroopan tutkimusneuvoston ERC:n mittavan rahoituksen.

Lisätietoja: 

Apulaisprofessori Hele Savin, Aalto-yliopisto, p. 050 541 0156, etunimi.sukunimi(at)aalto.fi

Fotoniikka ja modernit kuvantamismenetelmät -tutkimusohjelmasta

Ohjelmapäällikkö Tommi Laitinen, Suomen Akatemia, p. 029 533 5118,
etunimi.sukunimi(at)aka.fi

www.aka.fi/fotoniikka

Suomen Akatemian viestintä
Riitta Tirronen
tiedotuspäällikkö
p. 029 533 5118
etunimi.sukunimi(at)aka.fi

Suomen Akatemian verkkosivut www.aka.fi

Tutustu julkaisijan muuhun lehdistöaineistoon

Hae kategoriasta

ePressin asiakkaita
Trafi Radisson Blu Tellabs