Aurinkokenno
Aurinkokenno rakennetaan puolijohteista. Aurinkokennoilla muutetaan auringon säteilyn energiaa sähköksi. Kennoja käytetään pienelektroniikan, kotitalouksien tai satelliittien energianlähteenä ja voimalaitoksina.
ROSA (The Roll-Out Solar Array) on uudentyyppinen aurinkokenno, joka voidaan aukaista ja rullata takaisin pienempään tilaan.
Aurinkokennot koostuvat toisiinsa liitetyistä n- ja p-tyypin puolijohteista. Liitoskohdassa aukot ja elektronit yhdistyvät, ja liitoskohtaan syntyy jännite ja sähkökenttä. Auringon säteilyn fotonit voivat irrottaa elektroneja osuessaan kennoon. Irronneet elektronit ja samalla syntyneet aukot kulkeutuvat sähkökentän ohjaamina vastakkaisiin suuntiin. Syntynyt sähkövaraus ohjataan edelleen sähkövirraksi.
Video: Aurinkokennon toimintaperiaate (TED-Ed)
Aurinkopaneeleissa syntyvä jännite riippuu kennojen lukumäärästä ja maksimivirta riippuu kennon koosta. Noin 10 cm x 10 cm:n kennosta saadaan käyttökelpoinen 0,5 V:n jännite. Syntyvä jännite on tasajännite. Kaikki aurinkokennoon tulevat fotonit eivät irrota elektroneja. Fotonin energian on oltava yhden elektronivoltin luokkaa. Jos fotonin energia on tätä pienempi, absorboituu sen energia lämmöksi, hukkaenergiaksi. Hukkaenergiaa voi syntyä myös irronneiden elektronien vuorovaikutuksissa muiden kennon atomien kanssa. Aurinkokennojen hyötysuhde on tavallisesti 20 % tai sitä pienempi, mutta hyötysuhde on parantunut vuosien saatossa. Nykyään on pystytty valmistamaan aurinkokennoja, joiden hyötysuhde on 40 %.
Aurinkokennojen hyötysuhde-ennätys (Tekniikka&Talous)
Aurinkokennojen ja aurinkoenergian hyödyntäminen on maailmanlaajuisesti ollut voimakkaassa kasvussa, kun hyötysuhteen nousu lisää aurinkokennojen käytön kannattavuutta. Suomessa tehdään merkittävää tutkimusta myös aurinkoenergiasta.