Aurinkoenergian tutkimuksessa on otettu merkittävä askel eteenpäin. Yhdysvalloissa Rochesterin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen aurinkolämpösähkögeneraattorin, joka tuottaa sähköä huomattavasti aiempaa tehokkaammin. Laitteen hyötysuhde on noin viisitoista kertaa parempi kuin nykyisten vastaavien laitteiden, mikä nostaa sen aivan uudelle tasolle.
Aurinkolämpösähkögeneraattori eli STEG eroaa tavallisesta aurinkopaneelista siinä, että se ei muuta auringonvaloa suoraan sähköksi. Sen sijaan laite hyödyntää lämpötilaeroa: kun generaattorin kuuma ja kylmä puoli pidetään eri lämpötiloissa, syntyy sähkövirta niin kutsutun Seebeckin ilmiön avulla. Toisin sanoen auringonvalo ei itsessään tuota sähköä, vaan valo kuumentaa laitteen pintaa, ja tästä kuumasta ja kylmästä puolesta muodostuva ero synnyttää energian.
Tutkijat onnistuivat parantamaan laitteen tehokkuutta useilla innovaatioilla. He käyttivät niin sanottua mustametallia, joka imee auringonvaloa poikkeuksellisen hyvin ja muuttuu siksi tavallista kuumemmaksi. Mustametalli valmistettiin käsittelemällä tavallista volframia ultranopeilla laservaloilla, jotka kaiversivat sen pintaan nanokokoisia rakenteita. Lisäksi laitteen kylmä puoli valmistettiin alumiinista, jonka pintaa muokattiin samalla menetelmällä, jotta se luovuttaisi lämpöä ympäristöön entistä tehokkaammin. Näiden muutosten ansiosta lämpötilaero laitteen kahden puolen välillä kasvoi selvästi ja sähköntuotto moninkertaistui.
Vertailun vuoksi: perinteiset aurinkopaneelit yltävät noin kahdenkymmenen prosentin hyötysuhteeseen. STEG-laitteet ovat olleet tähän asti lähes hyödyttömiä, sillä ne ovat pystyneet muuttamaan alle prosentin auringonvalosta sähköksi. Nyt saavutettu noin kymmenen prosentin hyötysuhde ei vielä kilpaile paneelien kanssa, mutta se merkitsee suurta läpimurtoa lämpöenergiaan perustuvassa sähköntuotannossa.
Aurinkopaneelit ja STEG-laitteet eivät kuitenkaan ole toistensa suoria kilpailijoita, vaan ne palvelevat erilaisia tarkoituksia. Aurinkopaneelit sopivat sähköverkkoon kytkettäväksi ja kotitalouksien energiantuotantoon, jossa tarvitaan suuria määriä sähköä. STEG-laitteiden vahvuus puolestaan on yksinkertaisuudessa ja monipuolisuudessa. Koska ne voivat hyödyntää myös hukkalämpöä eivätkä ole täysin riippuvaisia suorasta auringonpaisteesta, niitä voidaan käyttää esimerkiksi pienten langattomien sensoreiden ja puettavien laitteiden virtalähteenä. Ne voisivat tarjota energiaa myös syrjäseuduille, joissa sähköverkkoa ei ole.
Tutkijoiden mukaan tämä läpimurto osoittaa, että aurinkoenergian hyödyntämiseen on useita vaihtoehtoisia polkuja. STEG-laitteet eivät ehkä korvaa aurinkopaneeleja, mutta ne voivat täydentää niitä ja avata uusia mahdollisuuksia paikoissa, joissa perinteinen aurinkotekniikka ei toimi.
