Aalto-yliopiston tutkijat ovat saavuttaneet korkeimman nanorakenteisille aurinkokennoille koskaan raportoidun 18,7% hyötysuhteen, ja tutkijaryhmä uskoo, että he voivat rikkoa pian 20%:n maagisen rajan.

Ennätysaurinkopaneelit ovat nanorakenteisia aurinkokennoja, joiden pinta on mustaa piitä. Siitä tehty pinta heijastaa valoa hyvin vähän, joten suurempi osa auringon säteilystä saadaan hyödynnettyä.

Pintojen ns. passivointi, eli heijastuskyvyn heikentäminen nanorakenteissa on hyvin haastavaa. Tutkijaryhmä onnistui siinä rakentamalla tyhjökammiossa piin pinnalle atomikerroksia säilyttäen samalla piin pinnan erinomaiset rakenteelliset optiset ominaisuudet.

Edellisen 18,2 % hyötysuhde-ennätyksen haltija, Yhdysvaltain energiaministeriön alaisen uusiutuvien energiamuotojen laboratorio (National Renewable Energy Laboratory, NREL) oli käyttänyt passivointikerroksena termistä piidioksidia, eli hieman yksinkertaisempaa pinnoitusmenetelmää.

Aalto-yliopiston tutkijat saavuttivat uuden ennätyksen yhdessä saksalaisen Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems -tutkimuslaitoksen kanssa. Suomalaisryhmää on johtanut apulaisprofessori Hele Savin Aalto-yliopistosta.

Tutkijat esittelivät tuloksensa viime viikolla SiliconPV-konferenssissa (3rd International Conference on Crystalline Silicon Photovoltaics) pidetyssä esitelmässä “Passivation of Black Silicon Boron Emitters with ALD Al2O3”. Tutkimuksen tekijät ovat Päivikki Repo, Jan Benick ,Ville Vähänissi, Guillaume von Gastrow, Jonas Schön, Bernd Steinhauser, Martin C. Schubert ja Hele Savin.

Artikkeli perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen Suomalaistutkijoille nanorakenteisen aurinkokennon hyötysuhteen maailmanennätys.

Kuva: Dennis Schroeder / NREL