Hele Savin on vetänyt uudenlaista aurinkokennoa kehittänyttä tutkimusryhmää.
Hanna Linnakko
Anu Piippo
Mikä Otaniemen aurinkokennossa on uutta?
Olemme kehittäneet aurinkokennojen etupinnalle uudenlaisen heijastuksenestoratkaisun, pinnan karhennuksen. Lisäksi tämä vain nanometrien mittaluokkaa oleva karhennus on päällystetty erityisellä ohutkalvolla, joka sekin on kehitetty Suomessa. Ihmissilmälle kennon pinta näyttää syvän mustalta voimakkaan valon imeytymisen takia.
Miksi asia on merkittävä?
Uusi rakenne muuttaa auringonvaloa sähköksi yhtä tehokkaasti aamulla ja illalla kuin keskipäivälläkin eli se ei ole riippuvainen auringonsäteiden tulokulmasta. Ratkaisumme on siis erityisen kilpailukykyinen pohjoisilla leveysasteilla. Lisäksi rakenne pystyy muuttamaan auringon spektristä myös sinisen valon ja UV-valon sähköksi yhtä tehokkaasti kuin muutkin valon aallonpituudet. Markkinoilla tällä hetkellä olevissa aurinkokennoissa sekä UV-valo että sininen valo heijastuvat pois kennon pinnalta, joten niitä ei saada talteen. Kaikki uudet ratkaisut, joilla pystytään lisäämään aurinkosähkön tuottoa kennon pinta-alaa kasvattamatta lisäävät aurinkosähkön houkuttavuutta ja kannattavuutta.
Mitä on vielä tehtävä?
Teknisesti kennossa ei oikein ole enää parannettavaa, sillä olemme saaneet aurinkokennojen niin kutsutun kvanttihyötysuhteen piikennon valoa imevällä alueella käytännössä sataan prosenttiin. Lisäksi olemme osoittaneet, että kennoja pystytään valmistamaan olemassa olevilla tuotantolinjoilla ilman suurempia muutoksia. Isompi kysymys sen sijaan on tekniikan hinta, ja se, onko kenno riittävän kilpailukykyinen. Tuotantokustannuksia yliopiston on hyvin vaikea arvioida, joten nämä asiat jäävät yritysten selvitettäväksi.
Kauanko tutkimustyö on kestänyt?
Saimme ajatuksen pinnan karhentamisesta vuonna 2011 nähtyämme mustaa piitä mikrofluidistiikan sovelluksissa. Ensimmäiset aurinkokennot tällä tekniikalla valmistuivat noin vuosi sen jälkeen. Teollisen mittakaavaan valmistusta kokeiltiin ensi kerran vuonna 2018. Ryhmässä on ollut mukana useita jatko-opiskelijoita, väitöskirjan jälkeisiä post-doc-tason tutkijoita sekä ulkomaisia yhteistyökumppaneita, vuosien aikana lähes 15 henkeä.
Mikä on ollut työssä haastavinta?
Yliopiston tutkijoiden vaihtuvuus ja sitä kautta osaamisen pysyminen ryhmässä. Ymmärrän, että ryhmän jatkuva uusiutuminen on tärkeää, mutta pitäisin silti uusien ideoiden syntymisessä oleellisempana asiana tutkimuksen jatkuvuuden takaamista ja pitkäjänteisyyttä. Yliopistojen urapolut on nykyisin rakennettu niin, että jatko-opiskelija on ryhmässä aina kolmesta neljään vuotta ja post-doc-tutkija kaksi vuotta. Vaikka etenimme mielestäni nopeasti keksinnöstä tuotantolinjoille, ryhmän tutkijat ehtivät vaihtua seitsemässä vuodessa moneen kertaan.
Mitä hetkeä hankkeessa et unohda?
Sellaisia hetkiä on useita, ja ne kaikki liittyvät tilanteisiin, joissa saavuttaa pitkän uurastuksen jälkeen jonkin läpimurron. Myös viimeaikaiset tunnustukset kuten eduskunnan myöntämä ensimmäinen naisten innovaatiopalkinto tuntuvat hienoilta. Olemme tehneet paljon työtä keksintöjen saattamiseksi tuotantoon saakka, mikä tarkoittaa usein sitä, että työstä ei välttämättä synny akateemisia julkaisuja. Sen vuoksi nimenomaan innovaatiopalkinnot lämmittävät mieltä ja osoittavat, että tekemiämme valintoja arvostetaan.
Mitä jokaisen pitäisi tietää aurinkoenergiasta?
Aurinkosähkö tulee mullistamaan kuluttajien sähkötottumukset, ja asunnot tulevat aikanaan tuottamaan kaiken tarvitsemansa sähkön itse. Aurinko tulee olemaan myös selvästi edullisin sähkön tuotantomuoto. Jo nyt on paikkoja, joissa auringolla tuotettu energia on huomattavasti edullisempaa kuin hiilivoima, jonka on pitkään ajateltu olevan se halvin energiamuoto.
Juttu on julkaistu GEO-lehdessä 3/2019.
Lue myös:
Tämä sivusto käyttää evästeitä käytettävyyden parantamiseksi. Jatkamalla sivuston käyttöä hyväksyt myös evästeiden käyttämisen.
© Fokus Media Finland. Materiaalin kopioiminen muuhun kuin yksityiseen, ei-kaupalliseen käyttöön kielletty.
Aineiston käyttö uuden palvelun osana kielletty.
Fokus Media Finland Oy, Hämeentie 135, 00560 Helsinki, Y-tunnus 2618356-2