Valokuva-albumiaurinkokenno

Aurinkokenno valokuva-albumiksi mustesuihkukirjoittimella

Mitä jos arkiset esineet ja rakennukset voisi päällystää aurinkokennoilla, jotka tuottaisivat sähköä? Entäpä jos ne olisivat hyvin edullisia ja käteviä? Tai jos aurinkopaneelia voisi tehdä vaikkapa mustesuihkukirjoittimella? Aalto-yliopistossa keksittiin, miten tämä onnistuu.

Aurinkokennoja on jo pitkään valmistettu edullisista materiaaleista erilaisilla painotekniikoilla. Painamiseen soveltuvat erityisesti orgaaniset aurinkokennot ja väriaineaurinkokennot.

Ne ovat käteviä, mutta toistaiseksi niiden hyötysuhde on ollut varsin heikko. Jos paneelia voisi tehdä edullisesti paljon ja sillä voisi päällystää melkein kaikkea, ei hyötysuhteesta olisi niin väliäkään, koska tuloksena olisi joka tapauksessa paljon sähköä. Tähän mennessä hinnan ja hyötysuhteen välinen suhde ei kuitenkaan ole ollut vielä niin hyvä, että näiden uudenlaisten aurinkopaneelien käyttö ole vielä yleistynyt.

Aalto-yliopistossa on otettu nyt pieni hyppäys eteenpäin tässä mielessä. Tuloksena on aurinkokennona toimiva valokuva-albumi, joka tehty mustesuihkukirjoittimien periaatteella – kyse on luonnollisesti vain tekniikkaa esittelevästä tuotteesta, jonka mahdollisuudet ovat paljon laajemmat.

"Halusimme viedä painettujen aurinkokennojen idean vielä pidemmälle ja kokeilla, voisiko niiden materiaaleilla tulostaa kuvia ja tekstejä mustesuihkutulostimen avulla, perinteisten painomusteiden tapaan", kertoo yliopistonlehtori Janne Halme.

Normaaliin painomusteeseen absorboituvan valon energia muuttuu lämmöksi. Aurinkokennomuste sen sijaan muuttaa osan tästä energiasta sähköksi. Mitä tummempi väri, sitä enemmän sähköä syntyy, sillä ihmissilmä on herkin juuri sille auringon valon spektrialueelle, jonka energiatiheys on suurin. Tehokkain mahdollinen aurinkokenno on tästä syystä pikimusta.

Aalto-yliopiston aurinkokennotiimi.

Aurinkokenno osaksi tuotteen muotoilua 

Värillisen kuvioidun aurinkokennon idea on yhdistää samalle pinnalle myös muita valoa hyödyntäviä ominaisuuksia, kuten visuaalista informaatiota tai grafiikkaa.

"Esimerkiksi riittävän virtapihiin sähkölaitteeseen asennettuna tällainen aurinkokenno voisi olla osa tuotteen muotoilua ja samalla kuin huomaamatta tuottaa energiaa sen tarpeisiin", pohtii Halme.

Mustesuihkutulostimella aurinkokennon sähköä tuottava väriaine voitiin tulostaa valitun kuvatiedoston määräämään muotoon ja eri kuva-alueiden tummuus ja valonläpäisevyys voitiin säätää tarkasti.

"Mustesuihkulla värjätyt aurinkokennot olivat yhtä tehokkaita ja kestäviä kuin perinteiselläkin tavalla valmistetut vastaavat kennot", sanoo tutkijatohtori Ghufran Hashmi.

"Ne kestivät yli tuhat tuntia jatkuneet valo- ja lämpörasituskokeet ilman merkkiäkään hyötysuhteen laskusta."

Tutkimuksessa parhaiten toiminut väriaine ja elektrolyytti saatiin sveitsiläiseltä École Polytechnique Fédérale de Lausanne -yliopiston tutkimusryhmältä, jossa Hashmi työskenteli vierailevana tutkijana. Yliopistossa orgaanisia aurinkokennoja on kehittänyt mm. vuonna 2010 Millennium -teknologiapalkinnon voittanut Michael Gräzel.

"Haastavinta oli löytää väriaineelle sopiva liuotin ja tulostusparametrit, joilla painojäljestä saatiin tarkkaa ja tasaista", kertoo tohtorikoulutettava Merve Özkan.

Tutkimustulos avaa uusia mahdollisuuksia koristeellisten, tuotteisiin ja rakennuksiin integroitujen aurinkokennojen, kehittämiselle. Tulokset julkaistiin energiatutkimusalan maineikkaammassa julkaisusarjassa Energy & Environmental Science.

Tutkimuksen pääasiallisia rahoittajia olivat Suomen Akatemia ja Euroopan Unionin SELECT+ Erasmus Mundus -tohtorikoulutusohjelma.

Juttu perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.


Juttuja samasta aiheesta

Joidenkin vanhimpien juttujen tekstin näyttämisessä on ongelma. Pyrimme saamaan jutut pikaisesti taas normaaleiksi! Pahoittelut!