11.6.2018

MEDIATIEDOTE
11.6.2018
Åbo Akademi
Väitös

Tohtorinväitös orgaanisten aurinkokennojen hyötysuhteen parantamisesta

FM Oskar Sandbergin väitöskirja fysiikan alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa maanantaina 18.6.2018.

Väitöskirjan otsikkona on Charge collection in thin-film devices based on low-mobility semiconductors: Theory, simulation, and applications to organic solar cells.

Ohuisiin orgaanisiin puolijohdekalvoihin perustuvat aurinkokennot ovat houkutteleva vaihtoehto tuleville energiateknologioille, koska ne mahdollistavat ympäristöystävällisen ja kestävän energiantuotannon. Orgaanisilla aurinkokennoilla on tällä hetkellä kuitenkin alhainen hyötysuhde. Hyötysuhteen lisäämiseksi on tärkeää ymmärtää suorituskykyä rajoittavien tekijöiden taustalla oleva fysiikka.

Orgaaniset aurinkokennot ovat diodeja, jotka koostuvat ohuesta, valoa absorboivasta orgaanisesta puolijohdekerroksesta, joka on kahden sähköä johtavan elektrodin välissä. Puolijohteen sähkönjohtokyky määräytyy sähkövarausten liikkuvuudesta kyseisessä materiaalissa. Moniin muihin puolijohteisiin verrattuna orgaanisten puolijohteiden liikkuvuus on usein hyvin matala. Valaistuksen aikana puolijohdekerroksen sisällä syntyy virittyneitä sähkövarauksia. Kun nämä varaukset kerätään elektrodien kautta ulkoiseen virtapiiriin, syntyy sähkövirta ja energiaa voidaan ottaa talteen. Jos sähkövarausten keräys ei tapahdu riittävän nopeasti, virittyneet varaukset ja niiden energia menetetään. Tätä häviämismekanismia kutsutaan rekombinaatioksi.

Tässä väitöskirjassa sähkövarausten keräystä niissä puolijohdediodeissa, joiden sähkövarausten liikkuvuus on matala, on selkeytetty. Tätä teoriaa soveltaen sähkövarausten keräystä orgaanisissa aurinkokennoissa voidaan ymmärtää paremmin. Näitä teoreettisia tuloksia voidaan käyttää erottamaan, tunnistamaan ja kvantifioimaan määrääviä häviämismekanismeja orgaanisissa aurinkokennoissa. Nämä työkalut mahdollistavat syvällisemmän ymmärryksen perusprosesseista, tämä on välttämätön tulevaisuuden ohutkalvokennojen suorituskyvyn optimoimiseksi ja tehostamiseksi.

Oskar Sandberg väittelee tohtoriksi maanantaina 18. kesäkuuta 2018 klo 12 osoitteessa auditorio Salin, Axelia, Piispankatu 8, Turku. Vastaväittäjänä toimii professori Moritz Riede, University of Oxford, Iso-Britannia ja kustoksena professori Ronald Österbacka, Åbo Akademi.

Oskar Juhani Sandberg on syntynyt 14.10.1986 Kristiinankaupungissa. Hän suoritti ylioppilastutkinnon 2005 Kristinestads gymnasium -lukiossa ja filosofian maisterin tutkinnon Åbo Akademissa 2012.

Oskar Sandberg on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 0400 526 050 ja sähköpostitse osoitteesta oskar.sandberg@abo.fi.

Väitös on sähköisessä muodossa Doriassa:
www.doria.fi/handle/10024/158343?locale=lfi

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

Ystävällisin ÅA-terveisin,
Mia Henriksson
Tiedottaja