Taipuisien aurinkokennojen massatuotannon haasteet selvitetty: pullonkauloina kestävyys ja ympäristöystävällisyys
Avain kestävien ja ekologisten kennojen valmistamiseen on keksiä, miten kapseloida kennot eli suojata niiden toiminnalliset osat.
Taipuisia aurinkokennoja voisi tulevaisuudessa yhdistää monenlaisiin arkipäiväisiin esineisiin: kannettaviin laitteisiin, vaatteisiin, kulkuneuvoihin. Viimeaikaisia tutkimuksia yhdistävä katsaus nostaa esiin paitsi kehitysaskelia, myös ratkaisemattomia ongelmia taipuisien aurinkokennojen kaupallistamiseen ja massatuotantoon liittyen. Aalto-yliopiston ja Montrealin yliopiston tutkijat nimesivät merkittävimmiksi pullonkauloiksi komponenttien soveltuvuuden laajamittaiseen tuotantoon, kennojen kapseloinnin ja kestävyyden sekä ympäristöystävällisyyden.
Kennojen kaikkien komponenttien tulee soveltua massatuotantoon, ennen kuin taipuisia kennoja voidaan valmistaa rullittain ja teollisuutta kiinnostavissa määrissä. Viimeaikaisen kehityksen ansiosta haastavimmatkin komponentit, väriaine ja elektrolyytti, saadaan kennoihin esimerkiksi mustesuihkutulostuksella.
Taipuisan kennon kapselointi eli alustojen liittäminen yhteen on haastavaa. Jos kapselointi ei ole kunnollinen, nestemäinen elektrolyytti voi vuotaa ulos kennosta tai päästää epäpuhtauksia sen sisälle. Molemmat ongelmat vähentävät merkittävästi kennon stabiliteettia eli elinikää. Uusia innovaatioita kaivataan erityisesti taipuisiin kennoihin, joissa ei voida käyttää esimerkiksi lasia alustojen yhteen liittämiseksi.
”Kaupallistumisen edellytys on kennojen riittävä elinaika. Taipuisat aurinkokennot ovat yleensä rakennettu metallille tai muoville, ja molemmissa materiaaleissa on omat haasteensa. Metalli voi ruostua ja muovi saattaa päästää vettä ja muita epäpuhtauksia kennon sisälle”, kuvailee Aalto-yliopiston akatemiatutkija Kati Miettunen.
Tulevaisuuden tavoitteena on kehittää entistä pitkäikäisempiä taipuisia alustoja, jotka olisivat lisäksi edullisempia ja ympäristöystävällisempiä. Uudet avaukset bio- ja hybridimateriaaleissa, kuten sellun ja muovin yhdistelmissä, vaikuttavat lupaavilta.
Lisätietoa:
Kati Miettunen
Akatemiatutkija
Aalto-yliopisto
kati.miettunen@aalto.fi
p. 050 3441729