Aurinkokennoteknologian pioneerille miljoonan euron Millennium-teknologiapalkinto

Vuoden 2022 Millennium-teknologiapalkinto on myönnetty 25.10. australialaisen New South Walesin yliopiston professori Martin Greenille. Tasavallan presidentti Sauli Niinistö luovutti miljoonan euron arvoisen palkinnon Greenille PERC-kennon (Passivated Emitter and Rear Cell) kehittämisestä palkintoseremoniassa Helsingissä.

PERC-kenno lanseerattiin vuonna 1983, minkä jälkeen siitä on tullut tehokkain ja kaupallisesti menestyksekkäin piipohjaisten aurinkokennojen teknologia aurinkopaneeleihin ja energian massatuotantoon. PERC-teknologia kattaa lähes 90 % aurinkokennojen nykymarkkinasta.

Green kehitti PERC-kennon yhdessä tiiminsä kanssa parantamalla tavallisten piipohjaisten aurinkokennojen ylä- ja alapinnan laatua. Kun auringonvalon fotonit eli valohiukkaset läpäisevät kennon pinnan, ne virittävät kennon rakenteessa olevat elektronit vapaan liikkuvuuden tilaan. Kun kennon ylä- ja alapinta yhdistetään virtapiiriksi, vapaat elektronit synnyttävät sähkövirran. PERC-kennon pinta saa elektronit pysymään liikkeessä pidempään, mikä tuottaa enemmän energiaa kuin aiemmat ratkaisut. PERC-teknologia kasvatti aurinkokennon konversiotehokkuutta 25 prosenttiin 2000-luvun alussa, mikä on yli 50 prosentin suhteellinen parannus verrattuna 1980-luvun alun 16,5 prosenttiin.

Innovaatio on vähentänyt merkittävästi aurinkopaneelien käyttökustannuksia ja tehnyt siten aurinkosähköstä fossiilisia vaihtoehtoja edullisempaa. Lisäksi PERC-kennot voivat tuottaa energiaa koteihin ilman yhteyttä sähköverkkoon, mikä mahdollistaa luotettavan sähkön saannin esimerkiksi syrjäseuduilla.

Tasavallan presidentti ja palkinnon suojelija Sauli Niinistö luovutti Greenille tänään Millennium-teknologiapalkinnon palkintoseremoniassa Helsingin Marina Congress Centerissä.

Professori Green sanoi: ”On suuri kunnia tulla valituksi Millennium-teknologiapalkinnon saajaksi. Tämä on merkittävä tunnustus työstäni aurinkosähkötekniikan saralla, mutta samalla tunnustus myös opiskelijoideni ja kollegoideni sekä alan laajemman tutkimusyhteisön ja kaupallisten toimijoiden saavutuksille.”

”Ilmastonmuutoksen torjuminen edellyttää maailmalta toimia. Uskon, että palkinnon myötä pystyn yhä uskottavammin puhumaan näiden toimien puolesta. Fossiilisten polttoaineiden käytöstä on siirryttävä uusiutuvaan energiaan, jotta voimme pitää planeettamme olosuhteet suotuisina niin ihmissivilisaatiolle kuin muillekin lajeille. Vihreän siirtymän vauhti on kiihtymässä, ja maailma tulee siirtymään aurinko- ja tuulisähköön jo tulevan vuosikymmenen aikana. Uskon, että meneillään on valtava, historiallisesti merkittävä muutos.”

Tällä hetkellä Green ja hänen tiiminsä kehittävät yhdistelmäkennotekniikkaa. Tavoitteena on saavuttaa 40 % konversiotehokkuus esimerkiksi kennoja päällekkäin pinoamalla.

”Aurinkokennoja käytetään enenevässä määrin korvaamaan suuria, fossiilisia polttoaineita käyttäviä voimalaitoksia. Vuonna 2021 20 maata ja aluetta, esimerkiksi Australia, Chile, Saksa, Kreikka, Italia, Alankomaat, Espanja, Vietnam ja Kalifornia tuottivat 8–25 % kokonaisenergiatuotannostaan aurinkoenergialla. Luku kasvaa nopeasti”, Green sanoi.

”Työni tuottamat kustannussäästöt ovat tulleet juuri oikeaan aikaan vaiheessa, jossa ilmastonmuutosta hillitsevien toimien kiireellisyys on käynyt ehdottoman selväksi.”

”Professori Greenin innovaatio on jo merkittävästi parantanut miljardien ihmisten elämänlaatua maailmanlaajuisesti ja tukenut kestävää kehitystä aina kansallisista voimaverkoista yksityiskoteihin. Kehitys jatkuu myös tulevaisuudessa,” Tekniikan Akatemia -säätiön hallituksen puheenjohtaja, professori Minna Palmroth totesi.

”PERC-teknologia ehkäisee ilmastonmuutosta tarjoamalla kustannuksiltaan edullisia energiaratkaisuja. Aurinkokennojen jatkotutkimusta tarvitaan edelleen, jotta voimme edelleen vähentää kalliiden ja harvinaisten mineraalien, kuten hopean, käyttöä kennojen valmistuksessa,” sanoi Millennium-teknologiapalkinnon kansainvälisen palkintolautakunnan puheenjohtaja, professori Päivi Törmä.

Millennium-teknologiapalkinnosta:

Miljoonan euron arvoinen Millennium-teknologiapalkinto on maailman johtava kunnianosoitus ihmisten elämän laatua parantavan teknologian kehittäjille. Palkintosumma on miljoona euroa. Palkinto annetaan joka toinen vuosi keksinnölle, joka parantaa hyvinvointia ja tukee laajempaa kestävää kehitystä.

Tekniikan Akatemia -säätiön hallinnoima, tasavallan presidentin suojelema ja luovuttama palkinto jaettiin ensi kertaa vuonna 2004. Voittajan valitsee kansainvälinen palkintolautakunta, johon kuuluu huippuasiantuntijoita tutkimuksen ja teollisuuden alalta. Palkittujen innovaatioiden on perustuttava vankkaan tieteelliseen tutkimukseen, ja niiden on täytettävä useita kriteereitä, kuten käytössä olevat kaupalliset sovellukset ja saavutettavissa olevan uuden sosioekonomisen arvon luominen.

Aikaisempiin voittajainnovaatioihin kuuluvat muun muassa COVID-19-rokotteiden kehittämistä edesauttanut DNA-sekvensointi, eettinen kantasolututkimusmenetelmä ja monipuolinen, kohtuuhintainen älyteknologia.

Lisätietoja: https://millenniumprize.org

Aikaisemmat Millennium-teknologiapalkinnon voittajat:

1. 2004 – Sir Tim Berners-Lee: World Wide Web
2. 2006 – Shuji Nakamura. Ensimmäisen sinisen LED-valon menestyksekäs kehittäminen, joka johti kirkkaan valkoisen LED-valon luomiseen.
3. 2008 – Robert Langer: Lääkeaineiden hallitun vapauttamisen kehittäminen. Menetelmää käytetään mRNA-rokotteissa.
4. 2010 – Michael Grätzel. Kolmannen sukupolven väriherkistetyt aurinkokennot, jotka mahdollistavat sähköä tuottavat ikkunat ja edulliset aurinkopaneelit.
5. 2012 – Jaettu palkinto: Shinya Yamanaka: Eettinen kantasolututkimus ja Linus Torvalds: Avoimen lähdekoodin Linux-käyttöjärjestelmä, jota käytetään perusohjelmistona Android-älypuhelimissa, tableteissa, ja supertietokoneissa.
6. 2014 – Stuart Parkin: Tiedon tallennustiheyden lisääminen, mikä on mahdollistanut magneettisten levyasemien tallennustilan kasvattamisen 8000-kertaiseksi.
7. 2016 – Frances Arnold: Suunnatun evoluution kehittäminen, joka jäljittelee luonnollista evoluutiota uusien ja paranneltujen proteiinien tuottamiseksi laboratoriossa. Teknologiaa käytetään ympäristöystävällisten vaihtoehtojen luomiseen fossiilisille raaka-aineille.
8. 2018 – Tuomo Suntola: Atomikerroskasvatusteknologian (Atomic Layer Deposition, ALD) kehittäminen, joka mahdollistaa nanoluokan materiaalikerrosten valmistamisen mikroprosessoreita ja tallennuslaitteita varten. Innovaatio on vaikuttanut merkittävästi älylaitteiden kehitykseen.
9. 2020 – Shankar Balasubramanian ja David Klenerman: Seuraavan sukupolven DNA-sekvensointi (Next Generation Sequencing, NGS), jolla eliön DNA:n rakenne voidaan määrittää edullisesti ja nopeasti. Teknologia on auttanut tutkijoita muun muassa löytämään tekijöitä, jotka vaikuttavat yksilöiden immuunivasteeseen COVID-19-virusta vastaan.