Tampereella optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa ORC:ssä tavoitellaan vankan rahoituksen turvin yli 50 prosentin hyötysuhteeseen yltäviä aurinkokennoja. ORC:n tutkimus tuottaa jatkuvasti väitöksiä ja opinnäytetöitä, joissa tavoite tulee aina vain lähemmäksi.
Ensi perjantaina Tanpereella tarkastetaan diplomi-insinööri Ville Polojärven väitöstutkimus, jossa hän tutki uusia puolijohderakenteita. Niiden avulla aurinkokennon kykyä tuottaa sähköä voidaan parantaa merkittävästi.
Polojärven puolijohde- ja nanorakenteiden sähköisiin ja optisiin ominaisuuksiin liittyvän väitöskirjatyön tuloksia on jo hyödynnetty TTY:n Optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa (ORC) valmistetuissa huippuluokan aurinkokennoissa.
Tutkimuksessa selvisi muun muassa, että aurinkokennon pinnan tietty kemiallinen käsittely luo kennon pinnalle nanorakenteen, joka pienentää erityisesti korkeaenergeettisten fotonien heijastusta.
- Valon heijastuminen aurinkokennon pinnalta on yksi suurimmista yksittäisistä häviöistä. Erityisesti avaruudessa on paljon korkeaenergeettistä UV-säteilyä, jonka heijastusta voidaan pienentää merkittävästi uudella innovaatiolla, Polojärvi selittää.
Erilaiseten nanorakenteiden lisäksi Polojärvi tutki ja optimoi uusien puolijohdemateriaalien sähköntuotto-ominaisuuksia. Tutkimuksen avulla infrapuna-alueella valoa sähköksi tehokkaasti tuottavan GaInNAsSb-puolijohdemateriaalin tehokkuutta voitiin parantaa merkittävästi.
- GaInNAsSb-puolijohdemateriaali on keskeisessä osassa ORC:n aurinkokennotutkimuksessa ja tuotekehityksessä. Olemme jo demonstroineet kyseisen materiaalin avulla avaruuteen suunniteltuja aurinkokennoja, joiden hyösysuhde on kaupallisia avaruuskennoja korkeampi. Myös maan päälle suunniteltujen kohdennetun valon aurinkokennojemme hyötysuhde lähestyy maailman huippua, Polojärvi kertoo.
34-vuotias Ville Polojärvi työskentelee tutkijana TTY:n Optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa puolijohdeteknologiaryhmässä.