Toppmotivert i solcelleteknologien

Amalie hadde sommerjobb på det hypermoderne laboratoriet til Senter for materialvitenskap og nanoteknologi ved UiO. Der bidro hun til å lage bedre og mer effektive solceller, og fikk styrket drømmen om å bli forsker.

Amalie Berg var nettopp ferdig med en bachelor i Materialer, energi og nanoteknologi, og gjorde seg klar for å sette i gang med masterstudier. I sommer hadde Kongsvinger-jenta sommerstipend ved Senter for materialvitenskap og nanoteknologi (SMN), og med dét spratt motivasjonen i været.

- Nanoteknologi anvendt på solceller er feltet mitt. Jeg tok noen kurs i halvlederfysikk i løpet av bacheloren. Da ble jeg frelst. Å besøke den høyteknologiske MiNaLaben som ganske fersk student var stort, og i sommer fikk jeg lov til å jobbe der, sier Amalie Berg, som studerer Materialer, energi og nanoteknologi.

MiNaLab har et hypermoderne renrom som tilhører SINTEF og Universitetet i Oslo (UiO). Her forskes og lages det materialer som kan anvendes i ulike teknologiske felt, ikke minst solenergi.

- Det var kjempespennende! Jeg fikk veldig lyst til å studere videre i denne retningen, smiler Amalie.

Stråler blant solcellene

Renrommet er et laboratorium med særs strenge hygienekrav. - Vi jobber med atomer her. Hvis det kommer fremmede molekyler å blander seg med mine atomer, blir det bare rot, forklarer Amalie. Foto: Geir Mogen/ UiO.

Retningen hun snakker om er halvlederfysikk, og feltet hun jobbet med er solceller. Solenergi er den største og mest tilgjengelige fornybare energikilden vi har, og den kan være med på å løse verdens energiutfordringer. UiO og SMN er verdensledende når det gjelder solcelleteknologi, men ennå er det en lang vei å gå. 

- Solcellene er ikke effektive nok når det gjelder å omgjøre solenergi til strøm, sier Amalie.

- Vi vil at strøm fra solceller skal være et så godt alternativ til annen strøm at flest mulig går over til å bruke solceller. Derfor er vi avhengige av å lage materialer som kan ta opp mest mulig av sollyset, sånn at de kan skape mest mulig elektrisk energi.

Mange gode materialer er kjent, og det forskes hele tiden på nye, noe Amalie fikk være med på.

I sommer jobbet hun med silisiumkarbid. Det er et kjent materiale, men nå forsøker man å bruke den på nye måter. Dette kan være en nøkkel til mer effektive solceller. Silisiumkarbid er en halvleder med store muligheter.

Halvledere er materialer vi kan styre de elektroniske egenskapene til. Det er et stort behov for teknologisk utvikling på dette feltet – vi vil hele tiden forbedre halvlederteknologien for f.eks. å forbedre datamaskinene våre eller for å få til økt energiutnyttelse i solceller. 

Der doping er påbudt

Halvledere kan få bedre eller dårligere ledningsevne ved å få andre stoffer introdusert. Amalie jobbet med å dope silisiumkarbidet med grunnstoffet bor.

- Her er doping ikke bare lov – det er påbudt, sier Amalie, og forklarer:

- Vi vil styre egenskapene til stoffet, for eksempel vil vi at det skal lede mer strøm i visse områder enn andre. Da kan vi introdusere nye stoffer inn i materialet for å få fram denne egenskapen.

Innen materialvitenskap er det et sentralt element å karakterisere egenskapene til materialet en jobber med.

- Først prøver vi å lage vi et stoff med gitte egenskaper. Etterpå må vi sjekke om stoffet fikk egenskapene vi prøvde å gi det. Amalie jobbet ved SMN med en metode som heter fotoluminescens. – Vi kaster bokstavelig talt lys over materialet, og ser hva slags elektronisk aktivitet det skaper. Da kan vi undersøke om vi har fått de egenskapene vi var ute etter.

Bittebittesmått

- Silisiumkarbidprøven vi jobbet med er bare 4 x 4 millimeter stor, og 1 millimeter høy. Denne prøven er laget ved at atomer legges lag på lag oppå en grobunn. Denne fremstillingsmetoden krever høyteknologisk utstyr og mye tid. Egentlig er denne prøven ganske stor for oss med tanke på fremstillingsmetoden, understreker Amalie.

Hun arbeidet sammen med en doktorgradsstipendiat med å gjøre en rekke forsøk på den bittelille, dyrebare prøvebiten.

- Denne strukturen vi jobbet med er utfordrende å lage i laboratorium, og vi hadde bare denne ene prøven. Derfor måtte vi planlegge veldig nøye hva vi skulle gjøre med den. For å teste egenskapene til prøven, brukte vi først en metode som er veldig skånsom mot prøven. Men senere utsatte vi den for andre undersøkelsesmetoder som for eksempel gjør at atomer vil skrapes av, og da ble prøven enda mindre.

Å bruke kunnskap i praksis

Jobben på labben bød på utfordringer for studenten.

- Det var nytt for meg å være på lab og jobbe med et bestemt stoff. Her fikk jeg virkelig brukt teorien jeg lærte gjennom det treårige bachelorstudiet. Jeg måtte hente ut generell kunnskap og bruke den på en konkret situasjon. Men i virkeligheten er det så mange variabler – det er vanskelig å vite hvilke faktorer som veier tyngst.

Hun syntes også det har vært krevende å lese seg opp, for de faglige artiklene hun måtte sette seg inn i var tunge og på et høyt nivå. Hun framhever likevel at hun fikk masse god hjelp og lærte utrolig mye.

Drømmer om å bli forsker

Amalie forteller at hun savner kvinner på fagfeltet.

- Gjennom bachelorstudiet har jeg kun hatt tre kvinnelig forelesere. Jeg skulle ønske det var flere kvinnelige forbilder, sier Amalie, som er stor fan av rosablogger og kjernefysiker Sunniva Rose.

- Selv om jeg ikke er rosa, da, smiler Amalie lurt. For henne er det viktig at det er like bra å være en feminin som en maskulin forsker.

- Jeg drømmer om å bli forsker ved UiO. Og så skal jeg undervise. Det hadde vært gøy, sier den blide studenten, som nå er i gang med en mastergrad i halvlederfysikk.

 

 

 

Emneord: SMN, Materialvitenskap og -teknologi, Materialvitenskap, sommerjobb, sommerstipend, karriereintervju, Materials science, Materials Science and Technology, nanoteknologi, solceller Av Anna Valberg
Publisert 31. mars 2016 13:02 - Sist endret 27. okt. 2017 09:39