Taipuisien aurinkokennojen massatuotannon haasteet selvitetty: pullonkauloina kestävyys ja ympäristöystävällisyys

Avain kestävien ja ekologisten kennojen valmistamiseen on keksiä, miten kapseloida kennot eli suojata niiden toiminnalliset osat.
Kuvan taipuisa aurinkokenno on valmistettu metallille ja polymeerille. Kuva: Janne Halme.

Taipuisia aurinkokennoja voisi tulevaisuudessa yhdistää monenlaisiin arkipäiväisiin esineisiin: kannettaviin laitteisiin, vaatteisiin, kulkuneuvoihin. Viimeaikaisia tutkimuksia yhdistävä katsaus nostaa esiin paitsi kehitysaskelia, myös ratkaisemattomia ongelmia taipuisien aurinkokennojen kaupallistamiseen ja massatuotantoon liittyen. Aalto-yliopiston ja Montrealin yliopiston tutkijat nimesivät merkittävimmiksi pullonkauloiksi komponenttien soveltuvuuden laajamittaiseen tuotantoon, kennojen kapseloinnin ja kestävyyden sekä ympäristöystävällisyyden.

Kennojen kaikkien komponenttien tulee soveltua massatuotantoon, ennen kuin taipuisia kennoja voidaan valmistaa rullittain ja teollisuutta kiinnostavissa määrissä. Viimeaikaisen kehityksen ansiosta haastavimmatkin komponentit, väriaine ja elektrolyytti, saadaan kennoihin esimerkiksi mustesuihkutulostuksella.

Taipuisan kennon kapselointi eli alustojen liittäminen yhteen on haastavaa. Jos kapselointi ei ole kunnollinen, nestemäinen elektrolyytti voi vuotaa ulos kennosta tai päästää epäpuhtauksia sen sisälle. Molemmat ongelmat vähentävät merkittävästi kennon stabiliteettia eli elinikää. Uusia innovaatioita kaivataan erityisesti taipuisiin kennoihin, joissa ei voida käyttää esimerkiksi lasia alustojen yhteen liittämiseksi.

”Kaupallistumisen edellytys on kennojen riittävä elinaika. Taipuisat aurinkokennot ovat yleensä rakennettu metallille tai muoville, ja molemmissa materiaaleissa on omat haasteensa. Metalli voi ruostua ja muovi saattaa päästää vettä ja muita epäpuhtauksia kennon sisälle”, kuvailee Aalto-yliopiston akatemiatutkija Kati Miettunen.

Tulevaisuuden tavoitteena on kehittää entistä pitkäikäisempiä taipuisia alustoja, jotka olisivat lisäksi edullisempia ja ympäristöystävällisempiä. Uudet avaukset bio- ja hybridimateriaaleissa, kuten sellun ja muovin yhdistelmissä, vaikuttavat lupaavilta.

Lisätietoa:

Kati Miettunen
Akatemiatutkija
Aalto-yliopisto
[email protected]
p. 050 3441729    

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Infografiikka tietotekniikan sijoituksesta 56:nneksi maailmassa.
Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Tietotekniikan ala loikkasi sijalle 56 Times Higher Educationin rankingissa

Insinööritieteiden ja teknologian ala oli sijalla 101–125 maailmassa.
The picture shows Professor Ray Ball giving a keynote speech at the seminar organized at the School of Business.
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Kaikki hyötyvät yritysten tilinpäätösraportoinnista

Tekoäly, tasapainoilu globaalien ja paikallisten kysymysten välillä sekä sosiaalisten ja ympäristökysymysten entistä vahvempi painottaminen asettavat haasteita tulevaisuuden tilintarkastajille.
Photo: Mikko Raskinen.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Kvanttiteknologian kansainvälinen kärki kokoontuu perjantaina 18. lokakuuta Otaniemeen

Kvanttiteknologian paneelissa kohtaavat muun muassa molekyylejä hyödyntävän tietokoneen kehittäjä Kenji Ohmori ja Valkoisen talon kvantti-informaatiotieteen apulaisjohtaja Jake Taylor.
Professor Ray Sterling
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Professori Ray Sterling: Worldwide developments in urban underground planning

Katso tallenne Professori Sterlingin vierailuluennosta.