Aurinkosähkö on monella tapaa ylivertainen uusiutuva energianmuoto, mutta tällä hetkellä vasta yksi prosenttia maailman sähköstö saadaan aurinkokennoista. MIT:n tutkijat ovat kehittäneet edullisen tavan valmistaa kennoja, joissa teoreettinen hyötysuhde yltää 40 prosenttiin.
Massachusetts Institute of Technologyn Masdar-insituutissa työskentelevät tutkijat kehittivät uudenlaisen rakenteen, jossa aurinkokenno sieppaa suuremman alueen auringonvalon spektristä. Tämä onnistuu asemoimalla kaksi eri taajuutta absorboivaa kerrosta portaiden tapaa päällekkäin, jotta ne molemmat altistuvat suoralle aurinkonvalolle.
Tutkijat uutta rakennetta nimellä ”porraskenno” (step cell). Rakenteen teoreettinen hyötysuhde arvioidaan 40 prosentiksi ja käytännönkin lukema pitäisi kirjata 35 prosenttiin. Tutkijaryhmä esitteli innovaationsa IEEE Journal of Photovoltaics -lehdessä.
Perinteiset kiteiseen piihin pohjaavat kennot on aika edullista valmistaa, mutta niiden hyötysuhde yltää tyypillisesti vain 15-20 prosenttiin. Tämä johtuu pääosin piin ominaisuuksista, sillä suuren energiatason fotoneiden muuntaminen sähköksi on vaikeaa. Tehokkaasti sähköksi muuntuvat vain pidemmät punaiset aallot.
Parempaa spektritehokkuutta ja parempaa sähköntuotannon hyötysuhdetta on haettu eksoottisemmilla materiaaleilla, kuten galliumarsenidilla ja galliumfosfidilla. Kerrostamalla näihin ja piihin pohjaavia kennomateriaaleja on päästy jopa 50 prosentin hyötysuhteeseen, mutta huomattavasti nykyistä kalliimmilla tuotantokustannuksilla.
MIT:n kehittämässä tekniikassa erikoismateriaaleista koostuva kerrokerro voidaan valmistaa edullisemmin, koska valmistuksessa käytettävä alusta (subtraatti) voidaan käyttää uudestaan.
Lisätietoa löytyy MIT:n sivuilta.
