Uppsalan yliopistossa on tehty uusi maailmanennätys siinä, kuinka paljon sähköä voidaan saada CIGS-aurinkokennoista. Uusi hyötysuhteen maailmanennätys on 23,64 prosenttia. Mittauksen on tehnyt riippumaton mittauslaitos ja tulokset julkaistaan Nature Energy -lehdessä.
CIGS-aurinkokennot koostuvat tavallisesta ikkunalasista olevasta lasilevystä, joka on päällystetty useilla eri kerroksilla, joista jokaisella on oma tehtävänsä. Auringonvaloa absorboiva materiaali koostuu kuparista, indiumista, galliumista ja seleenistä (tästä lyhenne CIGS), johon on lisätty hopeaa ja natriumia. Tämä kerros sijaitsee itse aurinkokennossa metallisen molybdeenin takakoskettimen ja läpinäkyvän etukoskettimen välissä. Jotta aurinkokenno olisi mahdollisimman tehokas elektronien erottamisessa, CIGS-kerroksen pinta käsitellään rubidiumfluoridilla. Kahden alkalimetallin, natriumin ja rubidiumin, välinen tasapaino sekä CIGS-kerroksen koostumus ovat keskeisiä tehokkuudelle, eli kuinka suuri osa koko auringonvalon spektristä muuttuu sähkövoimaksi aurinkokennossa.
Uusi maailmaennätys perustuu aurinkokennoyhtiö First Solarin uppsalalaisen yksikön (entinen Evolar) ja Uppsalan yliopiston aurinkokennotutkijoiden yhteistyöhön. Yhtiön omat mittaukset ovat riippumattomien tutkimuslaitosten virhemarginaalin sisällä.
Edellinen maailmanennätys oli 23,35 prosenttia (Solar Frontier Japanissa) ja sitä edeltävä 22,9 prosenttia (ZSW Saksassa). Uppsalan yliopisto on pitänyt ennätystä myös aiemmin, ensimmäistä kertaa 1990-luvulla Euro-CIS-tutkimusyhteistyössä.
Aurinkokennot lisääntyvät nopeasti maailmassa, ja aurinkovoiman osuus on Kansainvälisen energiajärjestön (2022) mukaan noin kuusi prosenttia maailman sähköstä. Parhaat aurinkokennomoduulit, jotka on valmistettu kiteisestä piistä, joka on eniten käytetty aurinkokennomateriaali, muuttavat nykyään yli 22 prosenttia auringonvalosta sähkövoimaksi, ja nykypäivän aurinkokennot ovat sekä halpoja että pitkäkestoisia.
Aurinkokennotutkimuksen toimialan tavoite on päästä yli 30 prosentin hyötysuhteeseen kohtuullisin tuotantokustannuksin. Tutkimuksen pääpaino on nykyään ns. tandem- eli kaksikerrosaurinkokennoissa, jotka ovat tehokkaampia, mutta jotka ovat toistaiseksi olleet liian kalliita laajamittaiseen käyttöön.
Kuva: Marika Edoff, Uppsalan yliopisto. Kuvassa näkyy halkileikkaus ohutkalvon 3 mikrometrin paksuisesta aktiivisesta osasta.
