TTÜ uuenduslik tehnoloogia muudab terve katuse päikesepatareiks
Monoterapulbri iga üksik tera on väike monokristall, mis suures paneelis moodustab omaette fotoelemendi ehk miniatuurse päikesepatarei. Tallinna tehnikaülikooli materjaliteadlaste arendatav tehnoloogia on maailmas ainulaadne ja kaitstud mitme patendiga.
Marit Kauk-Kuusik, TTÜ päikeseenergeetika materjalide labori juhataja näitas koos Eeva Essega "Uudsihimu tippkeskuses", kuidas uudse tehnoloogiaga saab katta näiteks maja katuse. Umbes sama moodi on võimalik katta majasein või katuseplekk vahaga ning monoterapulbriga, et muuta see päikesepatareiks.
Kuigi saates näidati seda piparkoogimaja peal, siis päriselus pannakse absorberkihile ehk nendele teradele alla vaigukiht ehk kaaliumsulfiid, ja siis selle peale omakorda läbipaistev tsinkoksiidi kiht. Kõige sellele peale tulevad veel metallist elektroodid.
Nii võib päikesepatarei mooduleid teha igasuguse kuju ja suurusega. See on üks eelis praegu kasutusel olevate õhukesekileliste päikesepatareide ees. Teine eelis on monoterade keskkonnasõbralikkus ja suhteliselt odav tootmine.
Selle päikesepatarei struktuuri valmistamiseks pole vaja suuri vaakumsadestustehnoloogiaid, mis on vajalik päiksepatareide muude valmistamistehnoloogiate puhul
Monoterade sünteesiks kasutatakse sünteeskasvatusmeetodit sulandaja keskkonnas. Lihtsamalt öeldes uhmerdatakse kokku looduses laialt levinud elemendid nagu tsink, vask, tina ja seleen, mida kuumutatakse 750-kraadises ahjus neli päeva.
Tulemuseks on pulbermaterjal, mille optoelektroonsed ehk valguskiirguse ja elektrivoolu vastastikuse muundamisega seotud omadused on võrreldavad monokristallidega ehk nad on palju kvaliteetsemad kui tavaline polükristalne kile.
Animatsioonis on näha monoterakihti päikesepatarei struktuuris.
Monoterapulbri tehnoloogial põhinevad päikesepatareid on alternatiiv praegustele ränipäikesepaneelidele. Räni kasuteguri väärtus ehk pealelangeva valguse ja väljaantava energia vahe on üle 25 protsendi. Monoterapulbri kasuteguri rekord on mõõdetud 12,5 protsenti. TTÜ teadlaste monoteradest materjal annab 6,9 protsenti kasutegurit, mida Marit Kauk-Kuusik peab samuti väga heaks.
TTÜ päikeseenergeetika ning optoelektroonsete materjalide laborite teadlased on üheskoos arendanud tehnoloogia nii kaugele, et see on kaitstud mitme patendiga ning uurimisgrupi inimesed on asutanud ka spin-off firma Crystalsol.
Marit Kauk-Kuusiku sõnul on lootust, et soovijail on võimalik monoteradest päikesepatareisid tellida juba lähema viie aasta jooksul.
Kõiki "Uudishimu tippkeskuse" viimase saate lugusid saab vaadata #tipuka kodulehelt.