Aurinkokennot tavoittelevat 30 %

(21.6.2018) Sveitsiläisen EPFL:n tutkijat ovat yhdistäneet pii- ja perovskiittipohjaisia aurinkokennotekniikkaa. Tuloksena oleva 25,2 prosentin tehokkuus on ennätys tällaisille tandemmoduuleille.

Heidän innovatiivinen, mutta yksinkertainen valmistusmenetelmä voidaan integroida suoraan olemassa oleviin tuotantolinjoihin ja muuntotehokkuus voi lopulta nousta yli 30 %.

Vuosikymmenien tutkimusten ja investointien jälkeen piipohjaiset aurinkokennot ovat lähellä niiden maksimaalista teoreettista tehokkuutta. Joten uusia ratkaisuja etsitään. Yksi ratkaisu on tehdä "kahden liitoksen" kennoja, mutta tyypillisesti ne ovat kalliita.

Nyt Neuchâtelin tutkimusryhmät - EPFL:n Photovoltaics Laboratory ja CSEM PV-keskus - ovat kehittäneet taloudellisesti kilpailukykyisen ratkaisun. Ne ovat integroineet perovskiittikennon suoraan piipohjaisen kennon päälle ja saaneet ennätystehokkuuden 25,2%.

Heidän tuotantomenetelmänsä on lupaava, koska se lisäisi vain muutaman ylimääräisen vaiheen nykyiseen piikennojen tuotantoprosessiin. Myös perovskiitti on yksi edullisempaa tekniikkaa tavoitteleva tutkimussuunta.

Tandem kennoissa perovskiitti täydentää piitä: se muuntaa sinisen ja vihreän valon tehokkaammin, kun taas pii on parempi muuntamaan punaista ja infrapunavaloa. "Yhdistämällä nämä kaksi materiaalia voimme maksimoida auringon spektrin käytön ja lisätä tuotetun tehon määrää. Laskelmat ja työ, joita olemme tehneet, osoittavat, että 30 prosentin tehokkuus on pian mahdollista", uskovat tutkimuksen keskeiset tekijät Florent Sahli ja Jérémie Werner.

Kuitenkin tehokkaan tandem-rakenteen luominen päällekkäisillä kahdella materiaalilla ei ole helppoa. Pienistä valoa ansoittavista ja heijastumia estävistä pyramideista muodostuvan piikennon päällystäminen tasalaatuisella perovskiittikalvo on vaikea prosessi.

Kun perovskiitti saostetaan tavallisesti nestemäisessä muodossa, se vain valuu pyramidien väliin. Nyt tutkijat tuottivat epäorgaanisen töhnän pohjakerrokseksi, jopa pidättää nestemäisen orgaanisen liuoksen paikallaan. Sitten rakenne lämmitetään suhteellisen alhaiseen 150 °C lämpötilaan, mikä kiteyttää perovskiittikalvon piipyramidit peittäen.

Tavoitteena kvanttitietokone

Uusin kirjani esittelee kvanttitietokoneen toimintaa yleisellä tasolla ja käsittelee aiheen tiedemaailman tämänhetkisiä saavutuksia.

Esiin tulee myös futuristisimman tavoitteen ja tämän hetken saavutusten syvä kuilu. Toisaalta kvanttitietotekniikka on jo toteutumassa tietyillä rajallisilla resursseilla ja tavoitteilla. Ja onko alalla kilpailevia tekniikoita.

Tutkijapiireissä kvanttitietokoneen tuloon uskotaan aika vahvasti. Osittain voidaan sanoa että se on jo todellisuutta mutta onko se saavutettavissa tasolle jolle sitä eniten hehkutettiin.

Kirja saatavissa nyt myös englannin kielisenä Aiming for Quantum Computer –versiona.

Kirjat niiden e-kirjaversiot on hankittavissa kustantajan Books on Demand kirjakauppaosiosta ja erilaisista nettikirjakaupoista.

Tutustu kirjan sisällysluetteloon.


Aiemmat uutiset

Kvanttitilan siirto ja kvantti-internetti (20.06.2018)
Tulevaisuuden kvanttitietotekniikassa herkkiä kvanttitiloja on siirrettävä kaukaisten kvanttibittien välillä. Zürichin ETH:n Andreas Wallraffin johtama tutkijaryhmä..

Vertikaalinen tehotransistori galliumoksidista (18.06.2018)
Cornell yliopiston insinöörit ovat tehneet läpimurtoa puolijohdekomponenttien tutkimuksessa, joka tarjoaa mahdollisuuksia suuritehoisiin elektronisiin sovelluksiin..

Langatonta tehonsiirtoa syvälle kehoon (15.06.2018)
Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) ja eri sairaaloiden tutkijoiden voimin on kehitetty uusi tapa siirtää käyttötehoa ja kommunikoida syvälle ihmiskehoon..