Ohutkalvokennoja

Ohutkalvokennoja ovat aurinkokennoja, joiden aktiivisen puolijohdemateriaalin kerros on vain muutamia satoja nanometrejä, tyypillisesti mikrometriä paksu. Tämä ohut rakenne mahdollistaa keveyden, joustavuuden sekä sovitettavuuden erilaisten alusta- ja rakennusmateriaalien kanssa.

Materiaaleja ja valmistusta: Yleisimmät ohutkalvokennojen järjestelmät ovat CdTe- ja CIGS-epäorgaanisia sekä piin pohjaisia a-Si ja μc-Si -kennoja. Perovskite-pohjaiset ohutkalvokennot ovat nopeasti kehittyvä tutkimusalue, joka lupaa korkeita hyötysuhteita. Valmistus tapahtuu usein lasi- tai muovipohjille sekä metallialustoille käyttäen menetelmiä kuten sputtering, höyrystyminen tai märkäkemialliset käsittelyt. Monikerroksiset tandem-rakenteet voivat parantaa hyötysuhdetta.

Sovellukset ja edut: Ohutkalvokennojen etuja ovat matalampi raaka-aineiden kulutus, keveys ja mahdollisuus suurten pinta-alojen joustavaan tai muodoltaan vapaaseen sijoittamiseen. Tämä tekee niistä houkuttelevia rakennusten energiaintegraatioon (BIPV), kevyisiin ja joustaviin panelliesiin sekä kannettaviin järjestelmiin ja muihin sovelluksiin, joissa perinteiset paksut kennot eivät sovellu.

Haasteet: Keskeisiä haasteita ovat pitkäaikainen vakaus ja kestävyys, erityisesti kosteutta ja lämpötilavaihteluita vastaan. Joidenkin materiaalien vaikutukset ympäristöön ja kierrätykseen on huomioitava, esimerkiksi CdTe:n toksisuudesta johtuvat näkökulmat. Lisäksi tuotantokustannukset ja suurten alueiden laadunvalvonta ovat kehityksen keskiössä. Tulevaisuudessa keskitytään parempaan kestävyyteen, korkeampiin hyötysuhteisiin ja tehokkaaseen massatuotantoon.