Aurinkokenno tekee sähköä keinovalosta

Uudentyyppinen aurinkokenno on niin herkkä, että sitä voi käyttää vaikka sisätiloissa. Keinovaloon reagoivat kennot voivat tehdä monien sähkölaitteiden akuista tarpeettomia.

Uudentyyppinen aurinkokenno on niin herkkä, että sitä voi käyttää vaikka sisätiloissa. Keinovaloon reagoivat kennot voivat tehdä monien sähkölaitteiden akuista tarpeettomia.

Shutterstock

Sisätiloissa käytettävä aurinkokenno kuulostaa käsitteenä ristiriitaiselta. Aurinkokennolla voidaan kuitenkin ottaa talteen asuntojen, toimistojen ja liiketilojen keinovalaistuksen energiaa, joka nyt menee hukkaan.

Sisätilojen keinovalaistuksen valaistusvoimakkuus on yleensä 100–500 luksia. Sen on Auringon 110 000 luksiin verrattuna mitättömän vähän, mutta keinovalon energiasta voi silti olla iloa.

Viime aikoina aurinko- tai oikeastaan valokennotekniikka on kehittynyt niin, että lamppujen valokaan ei ehkä pian mene hukkaan.

Väriaineet ja mineraalit muuttavat valon sähköksi

Joukko ruotsalaisen Uppsalan yliopiston fyysikoita ja kemistejä on kehittänyt sisätiloissa käytettävän valokennon, joka pystyy tiettyjen väriaineiden avulla muuttamaan 30 prosenttia tavallisen lampun valoon käyttämästä energiasta sähköksi.

Toisin sanoen uudet aurinkokennot voivat käyttää uudelleen kolmasosan siitä energiasta, joka osuu kennoon.

© Uppsala Universitet / Marina Freitag

Samaan aikaan toinen tutkijaryhmä, johon kuuluu Rooman yliopiston, Etelä-Kolumbian yliopiston ja saksalaisen Fraunhofer-instituutin tutkijoita, on kehittänyt toisentyyppisen valokennon sisätiloihin. Sen hyötysuhde on hieman pienempi kuin uppsalalaiskeksinnön, mutta sillä saattaa olla enemmän käytännön sovellusmahdollisuuksia.

Italialais-kolumbialais-saksalainen kenno koostuu valoherkästä mineraalista, josta tehdään hyvin ohut kerros lasin pinnalle ja joka päällystetään sähköjohtavalla indiumtinaoksidikalvolla. Näin saadaan taipuisia ja lujia kennoja, jotka reagoivat jopa hyvin heikkoon valoon.

Testeissä uuden kennon hyötysuhde on ollut 20,6 prosenttia 200 luksin LED-lampun valossa ja 22,6 prosenttia 400 Iuksin LED-lampun valossa. Hyötysuhde on pienempi kuin uppsalalaisversiossa, mutta taivutettavan materiaalinsa ansiosta italialaisten, kolumbialaisten ja saksalaisten tutkijoiden kenno on monikäyttöisempi ja todennäköisesti myös sen sarjatuotanto on edullisempaa.

Valokenno korvaa akun

Molemmat tutkijaryhmät esittävät, että valokennoilla tuotettavat pienet energiamäärät voisivat riittää esimerkiksi erilaisten etälaitteiden ja antureiden käyttöön.

Erilaisten älylaitteiden ja internetiin kytkettyjen kojeiden määrä kasvaa koko ajan sekä kodeissa että teollisuudessa ja liikenteessä. Vuonna 2025 niin sanottuun esineiden internetiin arvellaan kuuluvan jo 75 miljardia kappaletta. Samalla niiden tarvitseman energian määrä kasvaa sellaiseksi, että sähköntarvetta ei enää voida tyydyttää akuilla.

Keinovaloa sähköksi muuttavat kennot voivat siis tehdä arjen digitalisaatiosta entistä ympäristöystävällisempää.