sanna-mari nevala, aalto yliopisto

Sanna-Mari Nevala

Metallifoorumi I,14.6.2016

Porin yliopistokeskus

Aurinkopaneelit

Aurinkoenergia

• Maailman energian kulutus

kasvaa jatkuvasti

• Euroopan Unionin 20-20-20

tavoite

• Aurinkoenergia ei tarvitse

lämpöä toimiakseen!

Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi I 14.6.2016

Lähteet: https://ouluma.fi/2011/12/aurinko-%E2%80%94-valon-ja-varjon-lahde/

http://www.robomies.com/POLYKRISTALLI-AURINKOPANEELI-120

Aurinkopaneelit

• Käyttöikä 25-30 vuotta

• Kokonaispaino ~ 20 kg

• 1,6 m2

• Lasia ~ 75 paino-%

• Alumiini ~ 10 paino-%

• Hopeaa ~ 15 g

• Kuparia ~ 12 g Lähteet: J. Pern.2011.

Euroopan Unioni. 2011.

Lasi

EVA (etyleeni-vinyyliasetaatti)

Aurinkokenno

EVA

Takalevy


Kriittisten materiaalien kulutus vuonna 2050

uusiutuvassa energiassa

Tuotanto

Tuotanto

Kokonaistarve

Lähde: Leena Grandell

et al. 2016.

Pro

sentt

ein

a v

ara

nnois

ta

Hopean määrän kehityksen ennuste

mg

/ke

nn

o

Lähde:ITRPV seventh edition. 2016 Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi I 14.6.2016

20

40

60

80

100

120

2015 2016 2018 2020 2023 2026 Hopean määrä / kenno

Mahdollisuus – uudet kierrätysprosessit

Vanhat aurinkopaneelit

Liitäntärasioiden irrotus

Alumiinikehyksien irrotus

SER

Al valmistus

Murskaus

Lasimurska

EVA

Lasin valmistus

?

Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi I 14.6.2016 Lähde: Sustainable PV. 2015.

Onko aurinkoenergia kestävää kehitystä?

• Päästötön käytön aikana

• Piikiekkojen valmistus kuluttaa paljon energiaa

• Kriittiset ja vaaralliset metallit

– Hopea

– Lyijy

• Kierrätys


Virrankeräysnauha

Lähde: T. Yang et al. Kao.2014.


Tehokkaampi lyijytön virrankeräysnauha

• Vismuttitina-pinnoitus

• Tehokkuuden

parantaminen urituksella

Lähde: Luvata


Alustava koesuunnitelma • Liuoksessa:

– Tinasulfaatti

– Vismuttinitraatti

• Virrantiheys ja tinasulfaatti –konsentraatio muuttujia

• Pinnoitteen paksuus

– 10 µm

– 15 µm

– 20 µm

• Mitä tapahtuu pinnan kuvioinnille?


Liiketoimintamahdollisuudet

• Tehokkaammat ja lyijyttömät kuparilangat

• Kuparilangan pinnoitteen poisto tulevaisuudessa

• Hopean korvaaminen

• Myös paristoissa ja akuissa materiaalivalinnat

• Aurinkopaneelien komponenttien valmistaminen Suomessa

• Aurinkopaneelien määrän kasvattaminen Suomessa


sanna-mari nevala, aalto yliopisto

Presentations & Public Speaking