Uskoisitko että tämä on aurinkopaneeli?

Lämmitys

Kuvioitu, taipuisa aurinkopaneeli tulee olemaan osa sisustusta ja esineiden ulkonäköä.

Teknologian tutkimuskeskus VTT on hyödyntänyt menetelmää, jolla voidaan valmistaa kuvioituja orgaanisia aurinkopaneeleja.

Kuviointi parantaa energiaa keräävien paneelien käyttömahdollisuuksia rakennusten sisä- ja ulkotilojen pinnoilla, esimerkiksi sisustuksessa. VTT tutkii myös painotekniikan soveltuvuutta epäorgaanisista perovskiitti-materiaaleista valmistettujen aurinkopaneelien massavalmistukseen.

Tulevaisuuden aurinkopaneeli on samalla sisustuselementti

Kuvioitu orgaaninen aurinkopaneeli parantaa energiaa keräävien paneelien käyttömahdollisuuksia rakennusten sisä- ja ulkotilojen pinnoilla.

​Uusi massavalmistusmenetelmä tarjoaa mahdollisuuden luoda orgaanisista aurinkopaneeleista sisustuspintoja, joilla kerätään sisätilan valaistuksesta tai auringonvalosta energiaa erilaisille pienlaitteille sekä ympäristöstä tietoa kerääviin sensoreihin.

Paneeleja voidaan sijoittaa esimerkiksi ikkuna- ja seinäpinnoille sekä koneisiin, laitteisiin ja mainostauluihin. Tähän asti orgaanisiin aurinkopaneeleihin on onnistuttu kuvioimaan vain vaatimatonta raitaa.

Aurinkopaneeli on vain noin 0,2 mm paksu

Taipuisa aurinkopaneeli

Parhaimmillaan painokone voi tuottaa kerroksellista aurinkopaneelikalvoa 100 metriä minuutissa.

VTT:n syväpaino- ja silkkipainotekniikoilla valmistettava aurinkopaneeli on vain noin 0,2 mm paksu ja se sisältää elektrodit ja polymeerikerrokset, joissa valonkeruu tapahtuu. Painoväreillä kalvoon voidaan lisätä graafinen kerros parantamaan ulkonäköä.

Tutkijat testasivat menetelmän toimivuuden painamalla lehdenmuotoisia aurinkokennoja. 200:sta aurinkokennolehdestä saadaan neliömetrin verran aktiivista aurinkopaneelipintaa, joka tuottaa sähkövirtaa 3,2 ampeeria ja jonka teho on 10,4 wattia Välimeren korkeudella.

Orgaaninen aurinkopaneeli on taipuisa

Orgaaniset aurinkopaneelit ovat taipuisia ja keveitä, mutta niiden hyötysuhde on alhaisempi verrattuna perinteisiin taipumattomiin piipohjaisiin aurinkokennoihin.

Aurinkopaneelit valmistetaan silkki- ja syväpainomenetelmiin perustuvilla painokoneilla rullalta-rullalle-tekniikalla, mikä mahdollistaa tuotteiden nopean massatuotannon: parhaimmillaan painokone voi tuottaa kerroksellista kalvoa 100 metriä minuutissa. Aurinkokennojen valmistus on edullista, materiaalien kulutus vähäistä ja käytön jälkeen orgaaniset aurinkopaneelit voidaan kierrättää.

Orgaanisten aurinkokennojen markkinat ovat kehittymässä ja läpimurtoa markkinoille odotetaan kolmen vuoden kuluessa. Paneelin käyttöikä on muutamia vuosia mikä on moneen sovellukseen riittävä.

Epäorgaaninen perovskiitti-aurinkopaneeli on tehokkaampi ja halvempi

VTT selvittää parhaillaan, miten rullalta-rullalle-painomenetelmät soveltuvat myös epäorgaanisten, perovskiitti-materiaaleista valmistettujen aurinkopaneelien valmistukseen.

Ensimmäiset laboratoriossa liuosprosesseilla valmistetut perovskiitti-aurinkokennotulokset ovat olleet lupaavia. Suorituskyky on orgaanista aurinkokennoa noin 5 kertaa parempi ja hinnaltaan materiaali noin 10 kertaa halvempi.

Vapaasti kuvioitavat dekoratiiviset orgaaniset aurinkokennot keräävät energiaa myös sisävalaisusta. Painettujen aurinkokennojen valmistusmenetelmät ovat kustannustehokkaita ja materiaalit voidaan kierrättää käytön jälkeen. Tulevaisuudessa uudet materiaalit, kuten perovskiitti-aurinkokenno, voidaan valmistaa samoilla menetelmillä kustannustehokkuuden kasvaessa.

Taipuuko valo tiedonsiirtoon?

VTT kehittää myös menetelmää valon hyödyntämiseksi langattomassa tiedonsiirrossa käyttämällä aurinkokennoja datan vastaanottoon.

Tämä avaa uusia mahdollisuuksia painettujen aurinkokennojen hyödyntämiseksi esimerkiksi Internet of Things (IoT) -tyyppisissä sovelluksissa, joissa laitteet voivat myös kerätä tarvitsemansa energian valosta. Ensimmäiset tulokset ovat olleet erittäin lupaavia.

 

Lisätietoja: vtt.fi


Julkaisuun liitetyt avainsanat:

aurinkopaneeli internet of things orgaaninen aurinkopaneeli

Ei liitettyjä avainsanoja.