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    

Lisää tästä aiheesta

Kuva: Tuomas Uusheimo.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto-yliopisto isännöi EURO2022-konferenssin noin 2500 operaatiotutkijalle

Kesän 2022 konferenssin järjestää Suomen operaatiotutkimusseura yhteistyössä Aalto-yliopiston operaatiotutkimuskeskuksen (ACOR) sekä Aalto-yliopiston matematiikan ja systeemianalyysin ja tieto- ja palvelujohtamisen laitosten kanssa.
Falling Walls
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Voita matka Berliinin Falling Walls –pitchauskilpailuun

Suomen kilpailu järjestetään Design Factorylla Otaniemessä 19. syyskuuta. Ilmoittaudu mukaan 5. syyskuuta mennessä.
Nanocellulose bicycle Photo: Eeva Suorlahti
Yhteistyö, Tiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tulevaisuuden kestäviä elämäntapoja esillä Otaniemessä

Yksi Helsinki Design Weekin päätapahtumista, Designs for a Cooler Planet, esittelee Aalto-yliopiston monialaisia tulevaisuuden ratkaisuja, kuten nanoselluloosapolkupyörän, mikrobikuulokkeet ja Ioncell-vaatteita.
Matias Palva. Kuva: Mikko Raskinen.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aivosignaalianalytiikan professori Matias Palva tutkii ihmismielen mekanismeja ja aivosairauksia

Täsmähoitojen kehittämiseksi on tärkeää ymmärtää aivomekanismeja sairauksien takana.
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu