– Nanoteknologi anvendt p? solceller er feltet mitt. Jeg tok noen kurs i halvlederfysikk i l?pet av bacheloren. Da ble jeg frelst. ? bes?ke den h?yteknologiske MiNaLaben som ganske fersk student var stort, og i sommer fikk jeg lov til ? jobbe der, sier Amalie Berg, som studerer Materialer, energi og nanoteknologi.
MiNaLab har et hypermoderne renrom som tilh?rer 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 ? studere videre i denne retningen, smiler Amalie.
Str?ler blant solcellene
Retningen hun snakker om er halvlederfysikk, og feltet hun jobbet med er solceller. Solenergi er den st?rste og mest tilgjengelige fornybare energikilden vi har, og den kan v?re med p? ? l?se verdens energiutfordringer. UiO og SMN er verdensledende n?r det gjelder solcelleteknologi, men enn? er det en lang vei ? g?.
– Solcellene er ikke effektive nok n?r det gjelder ? omgj?re solenergi til str?m, sier Amalie.
– Vi vil at str?m fra solceller skal v?re et s? godt alternativ til annen str?m at flest mulig g?r over til ? bruke solceller. Derfor er vi avhengige av ? lage materialer som kan ta opp mest mulig av sollyset, s?nn at de kan skape mest mulig elektrisk energi.
Mange gode materialer er kjent, og det forskes hele tiden p? nye, noe Amalie fikk v?re med p?.
Silisiumkarbid
Lages ved ? varme en blanding av kvartssand og petroleumskoks til ca. 2 500 grader i elektriske motstandsovner.
Produseres i kubber, som s? blir skivet opp. Siden 1990 har silisiumkarbid blitt produsert til elektronikk (transistorer). Det har blitt produsert siden rundt 1900 – da mest brukt som sandpapir.
Hardhet 9 p? Mohs hardhetsskala. Bare diamanter er hardere, med Mohs verdi 10. Det gj?r silisiumkarbid til et av de aller hardeste materialene.
Kilde: Lars L?vlie
I sommer jobbet hun med silisiumkarbid. Det er et kjent materiale, men n? fors?ker man ? bruke den p? nye m?ter. Dette kan v?re en n?kkel 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 p? dette feltet – vi vil hele tiden forbedre halvlederteknologien for f.eks. ? forbedre datamaskinene v?re eller for ? f? til ?kt energiutnyttelse i solceller.
Der doping er p?budt
Halvledere kan f? bedre eller d?rligere ledningsevne ved ? f? andre stoffer introdusert. Amalie jobbet med ? dope silisiumkarbidet med grunnstoffet bor.
– Her er doping ikke bare lov – det er p?budt, sier Amalie, og forklarer:
– Vi vil styre egenskapene til stoffet, for eksempel vil vi at det skal lede mer str?m i visse omr?der enn andre. Da kan vi introdusere nye stoffer inn i materialet for ? f? fram denne egenskapen.
Innen materialvitenskap er det et sentralt element ? karakterisere egenskapene til materialet en jobber med.
– F?rst pr?ver vi ? lage vi et stoff med gitte egenskaper. Etterp? m? vi sjekke om stoffet fikk egenskapene vi pr?vde ? 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 unders?ke om vi har f?tt de egenskapene vi var ute etter.
Bittebittesm?tt
– Silisiumkarbidpr?ven vi jobbet med er bare 4 x 4 millimeter stor, og 1 millimeter h?y. Denne pr?ven er laget ved at atomer legges lag p? lag opp? en grobunn. Denne fremstillingsmetoden krever h?yteknologisk utstyr og mye tid. Egentlig er denne pr?ven ganske stor for oss med tanke p? fremstillingsmetoden, understreker Amalie.
Hun arbeidet sammen med en doktorgradsstipendiat med ? gj?re en rekke fors?k p? den bittelille, dyrebare pr?vebiten.
– Denne strukturen vi jobbet med er utfordrende ? lage i laboratorium, og vi hadde bare denne ene pr?ven. Derfor m?tte vi planlegge veldig n?ye hva vi skulle gj?re med den. For ? teste egenskapene til pr?ven, brukte vi f?rst en metode som er veldig sk?nsom mot pr?ven. Men senere utsatte vi den for andre unders?kelsesmetoder som for eksempel gj?r at atomer vil skrapes av, og da ble pr?ven enda mindre.
? bruke kunnskap i praksis
Jobben p? labben b?d p? utfordringer for studenten.
– Det var nytt for meg ? v?re p? lab og jobbe med et bestemt stoff. Her fikk jeg virkelig brukt teorien jeg l?rte gjennom det tre?rige bachelorstudiet. Jeg m?tte hente ut generell kunnskap og bruke den p? en konkret situasjon. Men i virkeligheten er det s? mange variabler – det er vanskelig ? vite hvilke faktorer som veier tyngst.
Hun syntes ogs? det har v?rt krevende ? lese seg opp, for de faglige artiklene hun m?tte sette seg inn i var tunge og p? et h?yt niv?. Hun framhever likevel at hun fikk masse god hjelp og l?rte utrolig mye.
Dr?mmer om ? bli forsker
Amalie forteller at hun savner kvinner p? fagfeltet.
– Gjennom bachelorstudiet har jeg kun hatt tre kvinnelig forelesere. Jeg skulle ?nske 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 ? v?re en feminin som en maskulin forsker.
– Jeg dr?mmer om ? bli forsker ved UiO. Og s? skal jeg undervise. Det hadde v?rt g?y, sier den blide studenten, som n? er i gang med en mastergrad i halvlederfysikk.
Amalie Berg
Sommerjobb: Sommerstipend hos Senter for materialvitenskap og nanoteknologi (SMN) ved Universitetet i Oslo
Bachelorprogram ved UiO: Materialer, energi og nanoteknologi
Programmet er erstattet av Fornybar energi og nanoteknologi (bachelor).
Relevant masterprogram ved UiO: Materialvitenskap for energi- og nanoteknologi (master - to ?r)
Alder: 25 ?r
Kommer fra: Kongsvinger
Les mer
- Mer om Senter for materialvitenskap og nanoteknologi (SMN)
- Mer om Lens, forskningsgruppa for halvlederfysikk
- Mer om Solceller i verdensklasse