7.5.2018

MEDIATIEDOTE
7.5.2018
Åbo Akademi
Väitös

Tohtorinväitös plasmonisten materiaalien käytöstä aurinkokennoissa

DI Björn Törngrenin väitöskirja fysikaalisen kemian alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa perjantaina 18.5.2018.

Väitöskirjan otsikkona on Development and application of plasmonic materials for dye- and polymer-sensitized solar cells.

Uudet aurinkokennoteknologiat, kuten ohutkalvoaurinkokennot, mahdollistavat kestävien ja halpojen materiaalien käytön sekä kennojen integroinnin suuressa mittakaavassa rakennuksiin sekä monipuolisiin taipuviin pintoihin. Näiden ohuiden aurinkokennojen täyden tehon hyödyntäminen vaatii kuitenkin valon absorption kontrollointia nanometrin tasolla. Plasmonisia materiaaleja (esim. kulta ja hopea) voidaan käyttää valon absorption räätälöintiin johtuen niiden ainutlaatuisista optisista ominaisuuksista. Näitä ominaisuuksia voidaan muuttaa muuttamalla partikkelien kokoa sekä muotoa. Partikkelien integrointi aurinkokennoihin vaatii kuitenkin partikkeleiden pintaominaisuuksien hallintaa sekä hyvää kemiallista kestävyyttä sekä lämmönkestävyyttä.

Tässä väitöskirjassa on kehitetty kultananopartikkeleita, jotka voidaan integroida väriaine- ja polymeeriherkistettyihin aurinkokennoihin. Partikkelien kemiallista kestävyyttä sekä lämmönkestävyyttä tutkittiin ja niiden optisia ominaisuuksia mallinnettiin. Partikkelit lisättiin aurinkokennojen puolijohdekerroksiin ja arvioitiin näiden komposiittifilmien vaikutusta kennojen optisiin ja valosähköisiin ominaisuuksiin. Havaittiin, että tuotettu sähkövirta kasvoi aurinkokennoissa, jotka sisälsivät plasmonisia partikkeleita.

Myöskin kulta/puolijohdefilmin paksuuden vaikutusta aurinkokennojen tehokkuuteen tutkittiin. Kennoissa, joissa oli ohuin puolijohdekerros, havaittiin suurin vahvistava vaikutus plasmonisista partikkeleista. Mallinnus plasmonisten partikkelien optisista ominaisuuksista näytti valon absorption voimakasta vahvistumista lähellä partikkelien pintaa.

Nämä havainnot osoittavat tarvetta tarkkaan kontrollointiin plasmonisten partikkelien valmistuksessa sekä partikkeleiden tuomaa hyötyä aurinkokennoissa.

Björn Törngren väittelee tohtoriksi perjantaina 18. toukokuuta 2018 klo 13 osoitteessa auditorio I, Geologicum, Tuomiokirkontori 1, Turku. Vastaväittäjänä toimii professori Paul R. Berger, Ohio State University, USA ja kustoksena akatemialehtori Jan-Henrik Smått, Åbo Akademi.

Björn Törngren on syntynyt 1.4.1986 Sipoossa. Hän suoritti ylioppilastutkinnon 2005 Sibbo gymnasium -lukiossa, teknologian kandidaatin tutkinnon Åbo Akademissa 2009 ja diplomi-insinöörin tutkinnon Åbo Akademissa 2011.

Björn Törngren on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 040 567 1027 ja sähköpostitse osoitteesta bjorn.torngren@abo.fi.

Väitös on sähköisessä muodossa Doriassa:
www.doria.fi/handle/10024/155526?locale=lfi

Klikkaamalla kuvaa saat ladattua painokelpoisen kuvan väittelijästä.
Kuva on tiedotusvälineiden vapaasti käytettävissä.

Ystävällisin ÅA-terveisin,
Mia Henriksson
Tiedottaja