Til hovedinnhold

Digitalt veksthus for krystalldyrking

Solceller må være så feilfrie og rene som mulig skal de yte maksimalt. Nå har et forskerteam fått pris for sin programvare som lar oss dyrke og observere krystallvekst helt ned på atomskala.

Et internasjonalt forskerteam, med SINTEF-forskere på laget, har vunnet pris for sin programvare CrystalGrower.

SINTEFs Duncan Akporiaye og Bjørnar Arstad er en del av et forskerteam som denne uken vant den prestigefylte Horizon-prisen fra the Royal Chemistry Socitety (RCS), et av de fremste nettverkene innen kjemiforskning. Denne prisen er forbeholdt forskningsbidrag som RCS anser for å være noe av det mest spennende og "cutting edge" innen kjemiforskning, og der forskningsresultatet baner vei for nye muligheter og forskning innen sitt fagfelt.  

Sammen med en rekke internasjonale forskere har de utviklet et simuleringsverktøy som lar oss studere og lage modeller av krystallvekst, både på makro- og nanonivå. Programvaren har fått navnet CrystalGrower, og er et resultat av flere års samarbeid mellom SINTEF og universitetet i Manchester, partnere fra Italia, Russland og Australia.

– Vi har et ekstremt hardtarbeidende team som har opprettholdt lidenskap for et prosjekt som vi vet kan ha en enorm innvirkning på måten kjemikalier brukes og kan forbedre produktene innen en rekke internasjonale næringer, sier professor Mike Anderson fra University of Manchester som har ledet arbeidet.

Hvorfor er denne innsikten så viktig? Jo, fordi krystallene har alt å si for materialers egenskaper og ytelse.

Orden i rekkene gir bedre ytelse

Krystaller dannes når atomer eller molekyler "stables" i et velordnet tredimensjonalt gitter. Atomene stables omtrent slik appelsiner gjør i butikken. Stables de med presisjon kan en stable mye på mindre plass. Men det kan oppstå feil i form av urenheter eller feil i disse gitrene og dette kan føre til at stabelen kollapser eller får andre uønskede konsekvenser.

–  Med CrystalGrower kan vi simulere hvordan krystaller vokser på atomnivå, slik at det er mulig å analysere innsiden av krystallen for å se om den er "perfekt" eller om den har masse "feil". En forståelse av hvordan krystallene vokser brukes til å justere hvordan de fremstilles for å få til den beste prosess.

Dersom vi får innsikt i krystallenes struktur og vi har oversikt over vanlige scenario som krystallene utsettes for kan vi både klare å redusere antall krystallfeil og forhindre at andre faktorer svekker krystallene eller endrer egenskaper.

Publisert torsdag 10. juni 2021
Forskningssjef
930 59 166