Nýsköpun Róbert rannsakar leiðir til að stórbæta orkunýtni sólarsellna.
Nýsköpun Róbert rannsakar leiðir til að stórbæta orkunýtni sólarsellna. — Ljósmynd/University of Texas, Arlington
[ Smellið til að sjá stærri mynd ]
Eftir Baldur Arnarson baldura@mbl.is „Orkunýtni venjulegrar sólarsellu er yfirleitt á bilinu 7-20%. Heimsmetið er um 40% en þá eru á ferð mjög flóknar sellur með 10 þunnflögum eða svo.

Eftir Baldur Arnarson

baldura@mbl.is

„Orkunýtni venjulegrar sólarsellu er yfirleitt á bilinu 7-20%. Heimsmetið er um 40% en þá eru á ferð mjög flóknar sellur með 10 þunnflögum eða svo. Ég er að reyna nýjar aðferðir til að auka nýtingu sólarljóss,“ segir Róbert Magnússon, heiðursprófessor við University of Texas, um eitt af rannsóknarsviðum sínum.

Viðfangsefni hans eru á sviði ljóseindatækni á nanóskala – örstærðir upp á einn milljarðasta úr metra – við þróun örsmárra leysa, örþynna, ljóssía, efnanema, sólarsellna, auk annars, með fræðilegri nálgun og tilraunum.

300 milljónir króna í rannsóknarstofu

Staðan sem Róbert var skipaður í hlaut 300 milljóna króna styrk úr tæplega 40 milljarða króna nýsköpunarsjóði í Texas. Staðan, Texas Instruments Distinguished University Chair in Nanoelectronics, er nefnd eftir stórfyrirtækinu Texas Instruments sem leggur til um 130 milljónir króna, eða jafn mikið og University of Texas, helsta menntastofnun fylkisins.

Af þessu fé nýtast 300 milljónirnar strax til uppbyggingar á rannsóknarstofu sem Róbert fer fyrir, en 260 milljónirnar sem koma frá háskólanum og Texas Instruments nýtast hins vegar á þann veg að honum er heimilt að ráðstafa 5% þess fjár á ári, eða um 13 milljónum króna. Við þetta bætast um 78 milljónir króna í þróun rannsóknarstofunnar, auk annarra smærri styrkja til rannsóknarstarfa. Skipað er í stöðuna til 5 ára og á Róbert kost á að sækja um að gegna henni áfram. Hann er sem fyrr segir að rannsaka leiðir til að auka orkunýtni sólarsellna með svokölluðum þunnflögum. „Venjulegar sólarsellur eru mjög þykkar, eða 300 míkrómetrar (0,3 millimetrar) á þykkt. Það felst margvíslegur ávinningur í því að fara í 1-2 míkrómetra þykkt. Ég er að rannsaka hvernig hægt er að hanna slíkar þunnsellur og hvernig auka megi ísog eða upptöku sólarorkunnar í þunnfilmu. Ég legg áherslu á að við erum á þessu stigi aðeins að fást við útreikninga en ný niðurstaða bendir til 60% aukningar í ísogi. Þetta gæti ef til vill skilað sér í 30% meiri raforkuframleiðslu en í sólarsellum af eldri gerð. Tilraunir eru að fara í gang.“

Yrði bylting í lyfjaiðnaðinum

Róbert og félagar hans vinna einnig að þróun nýrrar tækni fyrir lyfjaiðnaðinn.

Í því skyni stofnaði Róbert fyrirtækið Resonant Sensors Incorporated með fyrrverandi nemanda sínum til að þróa efnanemana.

„Við erum að þróa kerfi sem eru notuð í lyfjaframleiðslu. Takmark okkar er að sjá hvaða sameindir „tala saman“, ef svo má að orði komast. Efnanemarnir mæla breytinguna sem verður þegar efni bregst við öðru efni á sértilgerðri plötu. Það fer venjulega ótrúlega mikil handavinna í að prófa hvaða efni virka. Þetta skýrir að hluta hvers vegna það er gífurlega dýrt að koma með eitt gott lyf á markað. Margir hafa sýnt þessu áhuga. Tæknin nýtist á öðrum sviðum og nú fyrir helgi gengum við frá styrk frá Bandarísku heilbrigðisstofnuninni (NIH) vegna krabbameinsrannsókna.“

Miklu betri og ódýrari tækni

Róbert segir þróunina geta skilað miklu.

„Ávinningurinn er sá að við erum með miklu betri og ódýrari tækni en það sem notast er við í dag. Við stimplum út plöturnar þar sem efnaprófunin fer fram með nanótækni, sem fæst við stærðir upp á einn milljarðasta úr metra. Þetta er nanóprentun í stórum plötum, en hver plata er margir fersentimetrar. Kerfin eru nú á markaði með 96 og 384 eininga plötur,“ segir Róbert Magnússon rafmagnsverkfræðingur, sem telur University of Texas hafa sýnt sér mikinn heiður með prófessorsstöðunni.

Hringnum lokað

RÓBERT Magnússon lauk doktorsprófi í rafmagnsverkfræði frá Georgia Institute of Technology árið 1976 og sneri til Íslands árið 1979 og starfaði við áætlanagerðir í sambandi við orkudreifingu. Hugurinn stóð hins vegar frekar til rannsókna á ljósleysitækni og rafeindatækni á örflögum og fór svo að hann leitaði aftur vestur. Hann fékk í kjölfarið tilboð frá tveimur háskólum, Virginia Tech og University of Texas, og valdi þann síðari.

Þar fékk hann fasta stöðu og gegndi stöðu prófessors fram til 2001. Hjá University of Texas fékkst hann m.a. við rannsóknir á sviði ljósfræði og fann upp nýja tækni efnanema. Árið 2001 söðlaði hann um og gerðist deildarforseti rafmagnsverkfræðideildar University of Connecticut. Árið 2007 var honum boðið að sækja um sérstaka prófessorsstöðu í Texas sem hann gegnir nú. Margir komu að umsóknarferlinu sem tók 18 mánuði.