Eesti ei ole väga päikeseline paik päikesest,  energia ammutamine tundub siin ehk mõneti isegi utoopilise ideena,  sest päikest pikki kuid ju ei näegi. Kahjuks on meil kolm pimedat kuud ja sinna ei ole midagi teha. Me asume sellel laiuskraadil. Aga kõik ülejäänud kuud. Me toodame täiesti normaalselt, Saksamaa tasemel tooted  toodab meie laiuskraadi, saab päikesepaneeliga toota elektrit. Ja selle, see uurimistöö on tehtud ja seda tehakse  ka tehnikaülikoolis, kus meil on päikesepaneelid ju katusel. Ja seal need andmed võib välja võtta ja vaadata,  et kui tegelikult talvel kui on päikesepaisteline ilm,  ta ei ole küll väga pikk see valge aeg, aga  siis töötavad nad ka väga efektiivselt. Üldiselt on niimoodi, et uurimisotstarbel me ei tee suure  pindalaga päikesepatareisi ja nende tegemisega ongi alati  natukene raskusi aga siin on nüüd siis tehtud pindala,  mis on siis 10 ruutsentimeetrit umbes. Ja need on siis käsitsi nii-öelda siia ühendatud  ja siia on ühendatud üks väikene elektrimootor,  mis me siis saame ilusti tööle panna, kui lülitame siia  ka valguse peale. See on siis see kunstpäike, mis siis on meil  ka uurimisotstarbel siin kasutusel. Nii et vähemalt sellest katsest on näha,  et patarei töötab. Jah, sellest katsest on see konkreetne patarei kujutab  endast siis ligi kolme protsendilise kasuteguriga kooslust  ja see patarei, see väike päikesepüüdi on  siis valmistatud täielikult siin, see on täielikult  valmistatud siin meie tehnoloogiaga, nagu ma ütlesin,  40 minutiga. Päikest hakati võimaliku energiaallikana piidlema umbes 150  aastat tagasi. Juba tollal kardeti, et süsi saab otsa ja vaja on leida uusi  võimalusi sooja saamiseks. Siis jäi aga uurimistöö aastakümneteks katki,  sest soodsa hinnaga oli teisi kütuseid piisavalt. Töö päikesepatareide kallal taas algas tõsisemalt alles 1900  seitsmekümnendatel aastatel, kui neid hakati valmistama ränist. Esimese generatsiooni päikesepatareid on need,  milles on tehtud mono kristal, sest ränist need on praegu  kõige suurem. Turu osa kuulub neile. Need on need kõige tavalisemad. Nendel on päris head kõrged efektiivsused. Vähemalt need, mis üles seatakse, on 15 16 protsenti. On ka väiksemaid. Aga monokristallne räni on juba oma loomuselt väga kallis,  sest nad on monokristallist tehtud. Räni on küll looduses väga levinud element. Liiva näeme ju igal pool, see on ränioksiid,  kuid selle puhastamise protsess on aeganõudev  ja see muudab räni kalliks. Lisaks ei neela räni päikesevalguse just kõige paremini. Seepärast olid esimese generatsiooni päikesepatareide  pealmised kihid, mis püüdsid üsna paksud. Kõik on muidugi suhteline, paksus ulatus paarisaja mikromeetrini. Kuid teadlased otsisid teid, kuidas päikesepaneeli  tõhusamaks ja õhemaks muuta. Teine generatsioon, siis õhukesekilelised päikesepatareid  ja need tehakse sellisest materjalidest,  mis siis juba hästi neelavad päikesekiirgust  ja see võimaldabki neid teha siis õhukeste kilede näol. Ja, ja ka need on tootmises. Ja neid ka kasutatakse, aga need on suhteliselt keerulised ühendid. Need on siis vaskindiumiselenid, sulfid ja kadumellurid,  kaadium, suli, päikesepaistekõige. Õhukesekileliste teisest generatsioonist on praegu teistest  nagu ette tõmmanud just kaadium, surfiit,  kadumtellurid, päikesepatareid. Kuid ka uute õhemate kilede omadusi päikesepatarei pinnal  sai parandada. Teadusmõte liikus järgmise generatsiooni patareide poole. Kolmas generatsioon On siis see, et, et nüüd on eesmärk, et,  et peaks saama. Esiteks päikesepatareid teha ise palju odavamalt,  et patarei oleks odavam. Sest kõik need eelmised on ikkagi suhteliselt kallid  ja see on, et, et päikesepatareide abil toodetud elekter ei  ole konkurentsivõimeline teistest. Teistest allikatest saadud elektriga, olgu see  siis kas põletamisel või või mis tahes, et ta on sellest  ikka tunduvalt kallim ja see on see, et miks ta igapäevaelus  veel ei ole ka nii väga kasutusel. Ülemöödunud aastal loodud Tallinna tehnikaülikooli  kilelaboris tegeletaksegi kolmanda generatsiooni patareidega uuritakse,  kuidas muuta nende pealispind tundlikumaks  ja vastuvõtlikumaks ning samas tagada, et odavamalt toodetud  ei oleks vähem efektiivsem. Kui me tahame odavamaid tehnoloogiaid ja odavamaid materjale  kasutada siis. Päris tihti tuleb siis tuleb mõelda teisiti,  siis tuleb muuta väikese patarei struktuuri  ja siis peab mõtlema teistmoodi ja me oleme püüdnud seda  ka teha, et meil on nanostruktuur. Tegeleme nanostruktuurse päikesepatarei väljatöötamisega. Kus me siis teeme kõik kihid? Lihtsatel keemilistel meetoditel. Kui päikesepatarei pealispind kihiti osadeks võtta,  siis on neid kolm. Esmalt pealmine aknakiht, siis puhverkiht  ja nende all absurd. Kiht, mis päikest neelab pealiskihtide taga olevat osa,  nimetatakse tagakontaktiks. No kui nüüd midagi mitte väga keeruliseks minna,  siis. Kujundlikult võiks ju öelda, et päikesepatarei Meie mõistes on siis üks niisugune energeetilise. Lehter, kus siis need lehtri laius? Esindab seda selle. Kile läbipaistvuse, seega. Meil on vaja, et kõik need päikeseenergia osad,  violetne, sinine, roheline, Collane, range punane jõuaksid sinna. Tagumise. Kõige tähtsama absurd kihini. See on jällegi spekter spektromeeter spekter tähendab  siis seda, et me saame teada, kui palju üks  või teine aine kogum meie meie puhul siis kile laseb läbi valgust. Selle läbilaskuse põhjal saab hinnata, kui paks on see kile  ja saab hinnata veel ühte olulist parameetrit,  millises spektripiirkonnas ta neelab päikesevalgust antud kile,  mis siia pannakse, on mõeldud nõndanimetatud päikesepatarei  akna kilena see tähendab seda, et ta peaks laskma läbi kogu spektri. Ja selleks aineks on praegu antud juhul siis tsinkoksiid  seesama aine, mis esineb ka päikesekreemi koostises. Aga ta on siin siis valmistatud juhtival kujul,  nii et ta rahuldab kahte tingimust laseb valgust läbi  ja on ka elektrit juhtiv. Me tegeleme nende kõikide kihtidega. Need kõik kihid töötavad seal koos kaks nendest on  siis see on siis puhver ja absorberkiht. Et toimuks. Juba genereeritud lahingukandjate. Eraldamine. Ja nende kihtide peal omakorda siis on vaja need juba  genereeritud lahingukandjad kokku koguda  ja välisesse. Ahelasse suunata TTÜ kilelaboris uuritakse  nii kilede keemiat kui füüsikat ja püütakse leida ühendeid,  millest on kõige tõhusam päikeseenergiat neelavaid kihte valmistada. Need on tavaliselt sulfiidi seleniidid erineva metallide  või siis nad on juba Kolmik nelikühendit. Nende tegemine lihtsate meetoditega. Võib teha ju katseeksituse meetodil, aga see vist ei ole see  õige lähenemine. Meie oleme lähenenud sellele, nii et me uurime sinna ette  ära protsessi keemia. Ja uurides siis tehes? Analüütikatööd. Nii. Keemiliste analüütikat. Siis saame me teada mudeli, me saame luua mudeli,  kuidas see aine tekib, kas siis inergkeskkonnas  või õhukeskkonnas. Meid üldiselt huvitab see, kuidas ta oleks ilma energeetika. Siis me sealt saame valida omale protsessi parameetrid  ja siis me hakkame katsetama, sest ega ma  ka kõik ei oska ette näha ja tihti on tarvis nendele  kiledele teha veel järeltöötus. Üliõhukeste läbipaistvate kilede sisse vaadates,  mida tugevate mikroskoopide abil teha saab,  näeme, et need koosnevad üliväikestest, nanokristallidest. Aknakihina kasutama meie nanostruktureeritud kihti,  mis siis koosneb tegelikult sinkopsiidi,  antud juhul sinkoksiidi nanovarrastest. See tsinkoksiidi nanovarda me katame ära titaanoksiidi  üliõhukese kihiga, selleks et takistada tsinkoksiidi nanovaraste. Lahustumist näiteks happelises või ka aluselises keskkonnas,  tal on veel see keskkonnakaitseline toime. Siis me paneme selle titaanoksiidi kihi peale,  paneme puhverkihi, milleks on indium sulfiit  ja sinna peale sadestame siis. Nanostruktuurses kihis vask, indium, disulfiidi nano vardad,  mis meil on siis kõigepealt tehtud elektromaterjalile. Sellised. Heksagonaalse sinkoksiidi varded, tõeliselt varded,  heksagonaalse kujuga, üks kuni kaks mikromeetrit pikad nende  peale siis tuleb paarinanomeetrine titaanoksiidi kiht,  siis tuleb 10 kuni 20 nanomeetrit Indium sulfiidi  ja sinna peale 30 kuni 50 nanomeetrit vask,  indium, disulfiidi. Ja siis läheb jah, see on mitmekihiline struktuur  ja kõiki omadusi tuleb kontrollida. Kõige lõpuks ongi siis see struktuur on,  kui kõik kihid on peal elektromaterjal ka see ongi ainult  kaks mikromeetrit. Aga see. Olulised kihid on seal. Kuni kuni 100 nanomeetrit, aga selle 100 nanomeetri sees on  juba kolm kihti. On väga õhuke, põhiline, et ta valgust läbi laseb  ja kannab ära jah. Elektron samuti seda ka jah. Teaduses juhtub ikka, et mõne avastuse otsa lausa komistatakse. TTÜ kile laboris avastati niimoodi nano rulli. Nanorullid on sellised, mis on moodustunud nagu lindist  sinkoksiid kõigepealt on moodustanud lindi  ja see lint on keerdunud rulliks ja selle täheldasime  selle moodustumist. Kui me hakkasime tsinkoksiidi juhtivat kilet kasvatama  polümerile sinkoksiidi juhtiv kile ei kasva polümeri külge hästi. Talle peab panna alla puhverkihi, mis on  siis topeerimata või legeerimata tsinkoksiid. Ja Me täheldasime, et see kiht on kuidagi hägune  elektronmikroskoobi all me nägime neid nanorulle seal  ja nüüd me oskame nende kasvu juba juhtida. See on jah kaunis unikaalne ja et see neid saab teha  tegelikult suhteliselt lihtsalt seal on väga oluline,  et see nanorull oleks poorne. Ja see on ala rullitäht, tehnoloogia siis lisamaterjalide Materjal on ikka tsinkoksiid ja ta on samuti  siis ta on nii-öelda läbipaistev elektroodmaterjal  ja see nanorullid peaksid olema nii-öelda ehituskarkassid  siis nimelt orgaanilistele või värvainest absorbaritele. Sinna ilmselt on väga keeruline panna meie meetodil  anorgaanilist absorbkiti, nii et see on siis seda päikese,  see võib olla päikesepatarei alus, mida saaks  siis arendada koostöös teiste uurimisgruppidega,  kes on. Kelle spetsiifika on vastavate absorbkihtide tegemine? Maailmas on erinevaid viise, kuidas kilesid,  valmistatakse siin Tallinna tehnikaülikooli kilelaboris  tehakse seda unikaalse pihustamistehnoloogia abil,  mis on maailmas väga elavat huvi tekitanud. Lihtsalt lahti seletades on pihustamisprotsess selline  sobivate lähteainete lahus pulberiseeriti e piiskadena  eelkuumutatud alusplaadile. Kuumal alusel toimub lahuse komponentide  või lahuses moodustunud uue lähteaine termiline lagunemine,  mille käigus tekib kile. Et me paneme praegu klaasaluse suletud tinavanni peale niiviisi. Ja. Siin on meil lähtelahust, mida me pihustame  selle klaasaluse peale selleks, et kasvatada tsinkoksid  nanavardeid ja olenevalt sellest, mida konkreetselt me  kasutame millised kontsentratsioonid ja millised lähteaineid. Ja samuti, kui kiiresti me seda lahust pihustame. Olenevalt sellest me saame kasvatada erinevate mõõtmetega  ja erineva kujuga tsinkoksiidi kristalle. Praegu ma panen selle pildi käima, et meil see  pihustusprotsess oleks võimalikult ühtlane. Ja paneme siis lahuse siia peale? Kütsime. Nii ja niiviisi see protsess meil käibki. Laus tuleb sealt läbi selle ja õhuvooluga. See lahus tuleb meil aluse peale ja õhu niiviisi võtame siin  keskkonnas ja siin meil pliidi peal toimub termiline lagunemine,  prekurseli termini lagunemine lagunemine  ja moodustab sinkoksiidikile, et valmis a. Et selline jagune kile ja muidugi selle kihiga pärast,  mida me teeme, me lähme mikroskoobile. Teeme miks? Teeme mikroskoop uuringuid, et vaatame, mitte et,  et kui pikad nad on, kuidas need aluse peal seisavad? Kile on siin klaasi peal, eks ole, ja ja see kile klaasi  peal paks ei ole, see kile on ju üliüliõhuke siin. Ta on kusagil ja üks mikromeeter paks või noh,  need roudid on üks mikromeeter, pika-pikad. See on siis siin peal? Kuidas me pihustame, on natuke erinev sellest,  mis, mis tehakse osades teistes laborites meie meie  selle viisi vastu, kuidas me teeme on tuntud väga suurt huvi. Nii Hiina, Jaapani ja meil just kui ka Euroopa  uurimislaborid on käinud vaatamas, kuidas me seda  praktiliselt läbi viime. Meie unikaalsus ikkagi selle päikesepatarei juures on see,  et Meie oleme võimelised kõik kihid tegema ühe tehnoloogiaga  võime sinna vahele panna ka me võime kombineerida,  aga patenteerinud ära oleme me selle, et me teeme kõik pihustamisega. See, mis ta tõeliselt teisiti on, on see,  et et see päikesepatarei ei ole suunatundlik,  sest muidu me peame paneele keerama. Päikese suunas, aga aga temal seda vajadust enam ei ole,  et, et tavaliselt peab olema päikesepatarei ristivalgusega. Aga temal ei ole see oluline, sellepärast et. Et ta on nagu kolmedimensionaalne juba ennem. Uued tundlikud kiled aitavad oluliselt parandada  ka päikesepatareide tööomadusi. Päikest saavad nad nüüd endasse ahmida igast suunast. Itis. Et eitis terneri Campa Isa. Ja jõuamegi jälle ringiga Eesti ja päikeseenergia juurde. Mida teadlaste uuringud ning arvutused näitavad,  kas võime sellele energia saamise moodusele  ka siin panuse teha? Eesti oludes. On arvestatud siis rusikareeglina niimoodi,  et üks kilovatt päikesepatarei võimsust suudab toota aastas. 1000 kilovatt-tundi elektrienergiat see arv polegi  nii väga väike kui arvestada seda, et ühe kilovati  päikesepaneelide saamiseks näiteks ränipatareide puhul,  kui on 15 protsenti kasutegur, siis ajaks juba läbi seitsme ruutmeetriga. Iseasi on muidugi algne investeering, sest tõepoolest räni,  Patarei on kallis. Kui ulatuslikult Eestis võidakse? Tõenäoliselt mitte, aga on olemas niisuguseid autonoomseid tarbijaid,  noh näiteks. Merepoid näiteks võiksid olla need, need võiksid olla liiklusmärgid,  need võiksid olla ilmajaamad. Need võiksid olla suvilate talvised kütted,  mis hoiaksid suvila temperatuuri kuskil kahe kraadi juures. Vot nendega saaksid päiksepaneelid ilusti hakkama. Noh, võib siin ju kritiseerida ja öelda,  et aga lumi ju katab ära selle paneeli ja et  kes seda lund siis pühib ja noh, lume pühkimiseks on mitu võimalust,  võib ka suruõhuga selle kõrvaldada. Aga teine asi on ka see, et päikesepaneelid Eesti oludes  peaksid asetsema võrdlemisi suure nurga all maapinna suhtes,  see on nimelt 48 kraadi. Ja see tähendab seda, et niisuguse pinna peale lumi eriti ei kogunegi. Nii et meil tuleb hoolitseda selle eest,  et päiksepaneeli alumine külg oleks piisavalt vaba. Noh, ütleme seal pool meetrit, kuhu see lumi saaks variseda. No kui nüüd hakatakse tootma neid suhteliselt soodsa hinnaga,  kui palju Eesti energiast võiks saada päikesest? Kui fantaseerida, siis ma julgeksin öelda,  ma ei tea, minu silmad ei pruugi seda näha,  aga ma julgeksin öelda, et umbes neli-viis protsenti. Aga siin tuleb vaadata seda, et see ei ole mitte igasugune energia,  aga need on need kohad, kus ta omab oma spetsiifilist võimekust. Spetsiifiline võimekus on siis seal, kus ei ole näiteks elektriliine. Kus ei, me ei soovi näiteks pidada elektri kütet sees  ja vaat sellistes kohtades niisugune päikseenergia kasutamine,  kus me ei pea konverteerima seda. 220 voldiliseks vahelduvpingeks, et selleks,  et näiteks võrku tagasi anda, see on ka oluliselt odavam,  sellepärast et see inverter, mis tuleb, mis on paratamatu seade,  mis konverteerib selle päikesepaneeli alalispinge,  mis reeglina on kuskil 36 volti konverteerib  selle üles siis 220 voldiseks vahelduv pingeks. Vot selline inverter jääb siis olemata, sellepärast et  päiksepaneeliga on võimalik, et kütta otse. Küttekeha, mis asub siis kuskil soojussalvestis,  no näiteks veepaagis Saksamaal kui te lähete Saksamaale,  siis te näete peaaegu iga 10. maja katusel umbes 20 meetrise  päikesepatareide niisugust nõndanimetatud energiapõldu,  nagu nad, nagu nimetatakse seda ja see on  selle tõttu, et Saksamaal on juba minu teada viimased Kaheksa või üheksa aastat energeetikaministriks füüsik  niisama nagu Angela Merkelgi, Angela Merkelgi Merkeli on  hariduselt füüsik. Nii et. Tahaks loota, et kui valitsuse koosseisu satub rohkem spetsialiste,  siis hakatakse ka võib- olla teistpidi vaatama energia  kasutamise ja tootmise peale. Tallinna tehnikaülikooli teadlaste uute tehnoloogiate abil  valmivatel kiledel on tulevikus ehk teisigi kasutamisvaldkondi,  näiteks saab nendega katta puutetundlikke ekraan. Kuid Malle Krunksi sõnul on töö peaeesmärk laboris siiski päikesepüüdmine. Meie oleme näidanud, et see kontseptsioon töötab. Seal on veel ka selles Seal on palju, mida meie suudame arendada,  aga edasi peaks juba minema, siis. See koostöö. Huvitatud tootjaga päikesepatareiga toodetud elekter ei ole  odav ja, ja, ja selles ongi, et, et maailm teeb tegelikult  tohutut jõupingutusi praegu. Et, et minna odavuse poole Aga kui ta läheb odavamaks ja kui saavad otsa teised  energiaallikad et see on ka tegelikult selline asi,  et me peame selleks valmis olema ja võib-olla mitte kõike,  vaid osa ja järjest tuleb hakata nii, et,  et. Ilmselt on ka elektri tootmises see, et me peame kombineerima. Päike vesi. Hüdro siis. Tuuleenergia. Biomassienergia ja nii edasi. Üldiselt PV on ikka tuleviku. Energia, sest mis üks on selge, päike on meil ammendamatu energiaallikas. Kui me süsi kõik otsa saab ja me seda enam põletada saa,  siis elektrit saame me päikeses teha. Eelmise kümnendi keskel moodustas päikesepatareide abil  toodetud elektrienergia vaid umbes 0,01 protsenti maailma elektritoodangust. Aastaks 2040 peaks see protsent tõusma kuni 10-ni. Selge on see, et vaid päikeseenergiaga me hakkama ei saa,  kuid see on kindlalt üks tuleviku energiaallikas  ka talviti suht päikesevaeses Eestis.
