Browsing by Title

Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää erimittaisten sään ääri-ilmiöiden jaksojen (lämpötila ja sademäärä) ja sään ääri-ilmiöiden yhdistelmien esiintymistä sekä todennäköisyyttä Suomessa nykyisessä ilmastossa havaintojen (1950-2009) ja ilmaston sisäistä luonnollista vaihtelua kuvaavan ilmastomallikokeen, ns. Millennium0001-kontrolliajon (1200 vuotta) tulosten pohjalta. Tutkielmassa tarkastellaan sään ääri-ilmiöiden yhdistelmien esiintyvyyttä myös kirjallisuuden ja synoptisten tarkastelujen avulla sekä arvioidaan niiden esiintymisten mahdollisia muutoksia ilmaston lämmetessä. Aluksi tutkittiin, miten malliaineisto ja havainnot poikkeavat toisistaan tilastollisesti lämpötilojen ja sademäärien osalta, minkä jälkeen kontrolliajon tuottamia suureita korjattiin havaittua keskimääräistä ilmastoa vastaaviksi. Keskeiset tulokset johdettiin erimittaisille äärimmäisen kylmille tai kuumille jaksoille ja äärimmäisen sateisille jaksoille. Tutkitut kuukaudet olivat tammi- ja heinäkuu. Esimerkiksi vuorokauden keskilämpötila 25,5 °C ylittyy heinäkuussa keskimäärin suuren osan Etelä- ja Keski-Suomea peittävän hilaruudun (300 km x 300 km) alueella 0,2 %:n todennäköisyydellä, sademäärä 29,7 mm samoin 0,2 %:n todennäköisyydellä. Tammikuussa samassa hilapisteessä seitsemän vuorokauden kylmin jakso -30,2 °C ja sateisin jakso 50,1 mm toistuu kerran n. 500 vuodessa. Kuukauden keskilämpötiloille ja sademäärille tehtiin korrelaatioanalyysejä, joiden perusteella saatiin selville, että Suomessa vähäsateinen loppukevät (huhti-kesäkuu) tai pelkkä kesäkuu edesauttavat keskimääräistä lämpimämmän heinäkuun esiintymistä. Selityksenä voidaan pitää maaperän pientä kosteussisältöä. Korrelaatiot kesäkuun sademäärän ja heinäkuun keskilämpötilojen välillä vaihtelivat -0,26 ja -0,36 välillä tilastollisen merkitsevyystason ollessa yli 99,9 %. Ilmastonmuutos muuttaa sään ääri-ilmiöiden esiintyvyyttä ja voi mahdollisesti lisätä sään ääri-ilmiöiden yhdistelmien todennäköisyyttä tai yhteiskunnan ja luonnon haavoittuvuutta ääri-ilmiöille tai niiden yhdistelmille. Ääri-ilmiöt voivat aiheuttaa mittavia vahinkoja niin yhteiskunnalle kuin luonnollekin, joten tällaisiin tapahtumiin olisi tärkeää voida varautua etukäteen mahdollisten tuhojen minimoimiseksi. Olisikin tärkeää lisätä tutkimusta tästä aiheesta.

Tässä Pro Gradu-tutkielmassa selvitettiin kahden jälkiprosessointimenetelmän, Kalman-suodatuksen sekä MOS-käsittelyn (Model Output Statistics), vaikutusta vuorokauden päähän ulottuviin pintalämpötilaennusteisiin. Tutkimuksessa oli käytössä kolmen eri säänennustusmallin, Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen ennustemallin (ECMWF) sekä Ilmatieteen laitoksen HIRLAM- ja HIRLAM-MBE-ennustemallin, ennusteet 33 eri paikkakunnalle Suomessa vuosien 2008-2009 ajalta sekä niitä vastaavat lämpötilahavainnot. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään, miten jälkiprosessointi vaikuttaa kunkin ennustusmallin lämpötilaennusteiden laatuun, jonka lisäksi ECMWF:n ennustemallin osalta pyrittiin selvittämään, löytyykö suursäätilasta yhteneväisyyksiä niissä tapauksissa, joissa mallin ennustevirhe on ollut suuri. Aineisto tutkittiin koko maan kattavana kokonaisuutena, jonka lisäksi se jaettiin myös alueellisesti sekä vuodenaikojen perusteella ajallisesti osiin. Tutkimuksessa laskettiin ennustemallien lämpötilaennusteista sekä niitä vastaavista havainnoista ennusteille keskivirhe, absoluuttinen keskivirhe, neliöllinen keskivirhe sekä osuvuus. Niiden tarkastelusta käy ilmi, että sekä MOS-menetelmä että Kalman-suodatus ovat varsin käyttökelpoisia menetelmiä lämpötilaennusteiden parantamiseksi. Esimerkiksi ECMWF-ennustemallin lämpötilaennusteen osuvuus koko tutkimuksen aineistossa paranee Kalman-suodatinta käyttämällä 80 prosentista 84 prosenttiin ja missään tutkimuksen aineiston osassa Kalman-suodatin ei tilastollisesti huonontanut ennustetta verrattuna suodattamattomaan malliin. Toisaalta yksittäistapauksissa, joissa suursäätila on nopeasti vaihtunut, on Kalman-suodatin myös huonontanut yksittäistä ennustetta. Eniten Kalman-suodatin, samoin kuin MOS-menetelmä, parantaa lämpötilaennusteita tilanteissa, joissa esiintyy suuri systemaattinen ennustevirhe. Ennustemallien hilapisteikön rajallisuudesta johtuen, suuri systemaattinen ennustevirhe esiintyy säännöllisesti esimerkiksi joillakin rannikkoasemilla tai havaintoasemilla, joiden ympäristössä maaston muodot vaihtelevat paljon. Esimerkiksi Kilpisjärven havaintoasemalla Enontekiössä ennusteiden osuvuus parani kaikilla ennustemalleilla Kalman-suodatuksen jälkeen yli 20 prosenttiyksikköä. Suurten ennustevirheiden ja suursäätilan välistä riippuvuutta tutkittiin vain ECMWF:n ennustemallista sekä sen Kalman-suodatetusta aineistosta. Tätä varten valittiin kustakin aineiston osasta 20 suurimman ennustevirheen käsittävää tapausta. Näiden tapausten päivämääristä määritettiin keskimääräiset jakaumat Euroopan alueella pintapaineesta, 850 hPa:n painepinnan lämpötilasta, 700 hPa:n painepinnan kosteudesta, 500 hPa:n painepinnan geopotentiaalikorkeudesta sekä 300 hPa:n painepinnan tuulivektoreista. Lisäksi edellä mainituista määritettiin anomaliajakaumat samalla alueella suhteessa normaalijaksoon 1968–1996, käyttäen Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaation NOAA:n kehittämän säänennustusmallien ja havaintojen uudelleenassimilointimenetelmän aineistoa. Lupaavimmat tulokset suursäätilan ja ennustevirheiden välisestä riippuvuudesta saatiin talviaikana sekä kevätaikana iltapäivän ennusteissa, mutta tarkempia johtopäätöksiä varten tarvitaan vielä lisätutkimuksia. Tutkimuksesta käy ilmi, että Kalman-suodatin on säämallien lämpötilaennusteiden jälkiprosessoinnissa erittäin käyttökelpoinen menetelmä sekä meteorologin apuna että Ilmatieteen laitoksen sääennusteiden tuotantoprosessin kannalta. Erityisen paljon Kalman-suodatus parantaa Hirlam- ja Hirlam-MBE-mallin lämpötilaennusteita sekä ennusteita alueilla, joissa esiintyy suuri systemaattinen ennustevirhe. Toisaalta huonoimmillaan Kalman-suodatin on tilanteissa, joissa lämpötilatrendi muuttuu äkisti. On kuitenkin erittäin suositeltavaa, että Kalman-suodatus otetaan mahdollisimman nopeasti osaksi Ilmatieteen laitoksen sääennusteiden tuotantoprosessia.

Kokonaismaanpuolustus on sotilaallisen toiminnan lisäksi myös laajalti siviilialojen toimintaa, jolla turvataan valtion itsenäisyyden lisäksi kansalaisten elinmahdollisuudet ja turvallisuus. Kokonaisturvallisuudessa varaudutaan yhteiskunnan elintärkeisiin toimintoihin kohdistuviin uhkiin ja riskeihin, joka antaa pohjan myös kokonaismaanpuolustuksen toteuttamiselle. Nykyaikainen sää- ja olosuhdepalvelu on huomattavasti laajempi kokonaisuus kuin julkisudessa yleisimmin nähty yleinen sääennustus tai ilmastonmuutoksen tutkimus. Näillä toki on oma roolinsa myös kokonaismaanpuolustuksen kannalta, mutta palvelutarve ja – valikoima on laajentunut huomattavasti perinteisestä sääpalvelusta kattamaan myös vaikkapa avaruussääpalvelun. 2000-luvun sää- ja olosuhdepalvelu tuottaa kohdennettuja palveluita Puolustusvoimien lisäksi myös esimerkiksi pelastustoimen, meripelastuksen ja energiahuollon tueksi normaalioloissa, mutta myös häiriöihin ja poikkeusoloihin varautumisessa. Yhteiskunnan elintärkeiden toimintojen ja kansallisen riskiarvion kautta löydetään yhtymäkohdat sääpalvelun merkityksestä kokonaisturvallisuuteen sekä kokonaismaanpuolustukseen. Nähdään, että nykyaikainen yhteiskunta on paitsi hyvin teknologiariippuvainen myös, osin juuri siitä syystä, myös kovin sääriippuvainen. Myös Puolustusvoimien toiminta on siirtynyt ja siirtymässä yhä enemmän moderniin teknologiaan pohjautuvaksi. Erilaiset laitteet ja sensorit tarvitsevat tuekseen lisääntyvässä määrin myös sää- ja olosuhdepalveluita.

Tutkimuskohteena on Itä-Suomessa, Lapinlahden kunnassa Saarisen järven alueella sijaitseva pienehkö ultramafinen intruusio, joka poikkeaa selvästi sitä ympäröivistä arkeeisista TTG-assosiaatin kivistä. Lapinlahti sijaitsee Fennoskandian arkeeisen kratonin reuna-alueella ja geologiset rakenteet jakaantuvat sekä arkeeisiin että proterotsooisiin. Magmatismi on ollut alueella hyvin moninaista ja arkeeinen kallioperä on kokenut useita keski- ja korkean asteen metamorfisia tapahtumia. Saarisen intruusio on maa-aineksen peittämä muutamaa paljastumaa lukuunottamatta ja sen paikantaminen on tehty sähkömagneettisin ja magneettisin menetelmin ja kaikki tulokset perustuvat kairausaineistoon. Kairasydämistä tehtiin geokemiallisia kokokivianalyysejä, kiillotettuja ohuthieitä, elektronimikroanalyyseja, U-Pb-iänmääritys sekä Sm-Nd- ja Lu-Hf-isotooppianalyyysit. Kairasydänten raportointi tehtiin Kuopion GTK:ssa ja analyysit Espoossa Labtium Oy:n ja GTK:n laboratorioissa. Intruusiossa vuorottelevat hyvin runsaasti oliviinia sisältävät amfiboliittikerrokset ja -raidat. Paikoin amfibolin lisäksi on jäljellä vielä primääristä ortopyrokseenia. Saarisen ortopyrokseniitti on hyvin zirkonirikasta, mikä on epätyypillistä ultramafisille kiville. Paikoin kivet ovat muuttuneet täysin serpentiniitiksi ja kloriitiksi. Saarisen intruusiota leikkaa terävästi joukko proterotsooisia metadiabaasijuonia. Kairasydänten ja ohuthietutkimusten perusteella intruusiosta voidaan karkeasti erottaa noin 10 eri kivilajia: keskirakeinen porfyyrinen oliviiniamfiboliitti, tasarakeinen hornblendiitti, sarvivälkeperidotiitti, sarvivälkepyrokseniitti, pegmatiittinen ortopyrokseniitti, sarvivälkegabro, metamorfoitunut kvartsi-amfiboli-enstatiitti-granaatti-biotiitti-kivi sekä muutamia mineraalien muuttumisen tuloksena syntyneitä kivilajeja kuten kloriittiliuske ja serpentiniitti sekä metadiabaasi. Oliviini esiintyy hyvin runsaana lähes kaikissa ultramafisissa näytteissä ja niiden päämineraalit ovat oliviini, amfiboli, ortopyrokseeni. Aksessorisena mineraalina esiintyy runsaasti spinelliä ja ortopyrokseniitissä zirkonia. Saarisen ultramafisissa kivissä on varsin vähän mineraalivaihtelua. Sen sijaan mineraalien (erityisesti oliviinin) paljoussuhteet vaihtelevat paikoin suuresti, mikä monesti muuttaa myös kivilajinimeä. Kokokivianalyysien tulosten perusteella esiintymä on komatiittiskoostumuksellinen oliviiniortomesokumulaatti, joka ei ole rikastunut nikkelin suhteen. Hyvin magnesiumpitoisen koostumuksensa perusteella intruusio on todennäköisesti vaippasyntyinen. Saarisen intruusion on aiemmin tulkittu olevan läheisen Lapinlahden gabron satelliitti. Tämän tutkimuksen yhteydessä saadun ikämääritystuloksen (2643,6 ± 8,2 Ma) perusteella aiempi tulkinta sulkeutuu pois, sillä Saarinen on täysin eri-ikäinen kuin Lapinlahden gabro (1898 Ma) ja se eroaa iältään myös ympäristön arkeeisista gneisseistä ja migmatiiteista (jopa 3136 Ma). Initiaalisen neodyymin epsilonarvojen erojen perusteella Saarinen ei myöskään liity Kuhmon vihreäkivivyöhykkeen komatiitteihin, vaan on todennäköisesti itsenäinen kivilajiyksikkö.

In Helsinki region the population growth is strong and compared to the rest of the country the apartment prices in Helsinki region are distinctly higher. Especially the prices of small apartments have risen relatively the most due to demand increase. The demand increase of small apartments can be explained by aging population, large number of young people living in Helsinki region and because living alone is becoming more popular. In addition in the past years the amount of families with children in Helsinki region has been growing which for one`s part is adding to the area’s housing shortage. The growth rate of apartment prices is separating Helsinki region from the rest of the country. There are also significant differences in the apartment prices inside the Helsinki region. Subjects of this thesis are the prices of different apartment types in Helsinki region and accessibility’s effect on these prices. In this thesis the apartment type refers to the apartments divided by number of rooms to single room apartments, two-room apartments, three-room apartments and four or more –room apartments. The target of this paper is to figure out: do more accurate accessibility variables better explain housing prices, does accessibility effect differently to different apartment types and does accessibility effect differently to apartment prices in different areas. Prices of the apartments are affected, in addition to supply and demand, by apartment’s structural attributes, environmental and locational attributes, socioeconomics attributes and by accessibility attributes. The formation of housing prices was studied by the apartments which were on sale in the Oikotie Oy`s webside during the year 2016.The study method of this paper is statistical study using hedonic regression model which includes accessibility variables. Accessibility was defined as the possibility of humans to move from the apartment to a chosen destination. Distances between the targets were measured as the crow flies and by travel time by car and by public transport. Based on the results examining the Helsinki region as a whole the more accurate accessibility variables did not improve the response value of the models. There was a noticeable difference how the accessibility affected the apartment prices when the apartments were studied by apartment types or spatially. When apartments were studied by apartment type and by spatial location, the accessibility by car and the accessibility by public transport did have different effects on apartment prices. In apartments where the number of room was small, the prices of the apartments were more affected by accessibility by public transports. As for the bigger apartments were more affected by accessibility by car. However, there were significant differences in the accessibility’s effect levels spatially. Accessibility variables did explain city central’s apartment type prices considerably less than in other areas. City central’s apartment type prices were more affected by maximizing the apartment’s area size than improving the already good accessibility. In the area of Helsinki outside the city center, apart from the single room apartments, accessibility by car explained the formulation of the apartment prices more than the accessibility by public transport. Also in Espoo, apart from the single room apartments, accessibility by car explained the formulation of the apartment prices more but compared to the area outside of Helsinki city center was this explanation level distinctly lower. As for in Vantaa the accessibility by public transport did explain the prices of all the apartment types the most.

Päivittäiset sääennusteet saavat alkunsa tietokoneen numeeristen mallien tuloksena. Säänennustusmallien kehittäminen parantaa ennusteiden lisäksi ymmärtämystä ilmakehän ilmiöistä ja fysiikasta sen taustalla. Eräs heikosti mallinnettu ja tunnettu asia on ollut konvektion käyttäytyminen tropiikissa. On havaittu, että konvektiiviset sateet eivät vastaa havaittua sademäärän vuorokausivaihtelua ja viimeisten vuosien aikana malleja on parannettu tämän suhteen. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkasteltiin onko Euroopan keskipitkien ennusteiden keskuksen OpenIFS -mallin vanhalla ja uudella konvektion viimeistelyn parametrisoinnilla eroa. Tutkielmaan liittyen olen ajanut OpenIFS -mallin uudella ja vanhalla konvektion parametrisoinnilla ja tehnyt herkkyystarkastelun konvektiiviselle aikaskaalalle. Malliajojen tuloksia verrattiin satelliittihavainnon sademäärän vuorokausivaihteluun. Tulosten mukaan uusi konvektion parametrisoinnin viimeistely vastaa paremmin havaintoa pohjoisten keskileveysasteiden maa-alueiden ja tropiikin maa-alueiden osalta huhtikuussa 2014. Konvektion parametrisoinnin erot näiden maa-alueiden osalta tulivat näkyviin sademäärän vuorokausivaihtelussa siten, että vanhan viimeistelyn sateet keskittyvät lähemmäksi aamupäivää ja uuden viimeistelyn sateet keskittyivät lähemmäksi iltapäivää. Iltapäivään keskittyvät sateet vastasivat paremmin satelliittihavaintoa. Eteläisten keskileveysasteiden ja merialueiden osalta vertailua ei voitu tehdä, sillä viimeistelyjen erot sademäärän vuorokausivaihteluissa jäivät pieneksi. Edellä mainittujen koko leveyspiirien kattavien vertailujen lisäksi tein pienemmän pinta-alan tapaustutkimuksia sademäärän vuorokausivaihtelusta ja konvektiivisen aikaskaalan herkkyystarkastelun. Herkkyystarkastelun tuloksena oli se, että konvektiivista aikaskaalaa vaihtamalla uutta viimeistelyä ei voida muuttaa vastaamaan paremmin satelliittihavaintoa.

In this thesis we study the concept of “safe solutions” in different problems whose solutions are walks on graphs. A safe solution to a problem X can be understood as a partial solution common to all solutions to problem X. In problems whose solutions are walks on graphs, safe solutions refer to walks common to all walks which are solutions to the problem. In this thesis, we focused on formulating four main graph traversal problems and finding characterizations for those walks contained in all their solutions. We give formulations for these graph traversal problems, we prove some of their combinatorial and structural properties, and we give safe and complete algorithms for finding their safe solutions based on their characterizations. We use the genome assembly problem and its applications as our main motivating example for finding safe solutions in these graph traversal problems. We begin by motivating and exemplifying the notion of safe solutions through a problem on s-t paths in undirected graphs with at least two non-trivial biconnected components S and T and with s ∈ S, t ∈ T . We continue by reviewing similar and related notions in other fields, especially in combinatorial optimization and previous work on the bioinformatics problem of genome assembly. We then proceed to characterize the safe solutions to the Eulerian cycle problem, where one must find a circular walk in a graph G which traverses each edge exactly once. We suggest a characterization for them by improving on (Nagarajan, Pop, JCB 2009) and a polynomial-time algorithm for finding them. We then study edge-covering circular walks in a graph G. We look at the characterization from (Tomescu, Medvedev, JCB 2017) for their safe solutions and their suggested polynomial-time algorithm and we show an optimal O(mn)-time algorithm that we proposed in (Cairo et al. CPM 2017). Finally, we generalize this to edge-covering collections of circular walks. We characterize safe solutions in an edge-covering setting and provide a polynomial-time algorithm for computing them. We suggested these originally in (Obscura et al. ALMOB 2018).

Sähköinen ylioppilaskoe otetaan käyttöön matematiikassa vuonna 2019. Ylioppilaskokeen toteutukseen liittyy vielä useampi vastaamaton kysymys, mutta matematiikan opetukseen lukiossa se tulee joka tapauksessa vaikuttamaan merkittävästi. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten opettajat ovat valmistautuneet sähköiseen ylioppilaskirjoitukseen matematiikassa ja kuinka he ajattelevat sen vaikuttavan opetukseensa. Tutkielman aineistona toimii matematiikan opettajille suunnattu sähköinen kyselytutkimus. Opettajilta kysyttiin sähköisen ylioppilaskokeen ohjelmistojen käytöstä, oppitunnin muutoksesta ja muutosten vaikutuksesta eri matematiikan osa-alueisiin. Opettajien asenne sähköistä ylioppilaskirjoitusta kohtaan oli hyvin vaihteleva ja opettajien vastaukset olivat useammassa kohtaan kahtiajakautuneita. Muutos opetuksessa seuraavan viiden vuoden aikana tulee olemaan suuri ja sekä haasteita, että mahdollisuuksia löytyy useita. Tutkimuksessa näiden syitä ja vaikutuksia pohditaan, jonka lisäksi käsitellään sitä, miten opettajan tulisi valmistautua sähköiseen ylioppilaskirjoitukseen ja sen aiheuttamaan muutokseen opetuksessa. Lisäksi pohditaan muiden tahojen vaikutusta asiassa ja millaisia asioita niiden olisi hyvä ottaa huomioon. Myös suurimpia ongelmakohtia ja mahdollisia teitä niiden ratkaisuihin käsitellään. Sähköinen ylioppikoe matematiikassa vaatii jatkotutkimusta ja on erittäin kriittinen osa suomalaisen matematiikan osaamisen tulevaisuutta.

Tutkielma on luonteeltaan kirjallisuuskatsaus, ja se käsittelee sähköisen terveydenhuollon tietojärjestelmien vaatimusmäärittelyä. Sen yhtenä tavoitteena on selvittää vaatimusmäärittelyn rooli tietojärjestelmäkehityksessä. Työn aikana selvisi, että vaatimusmäärittely on erittäin keskeinen osa tietojärjestelmien kehittämistä. Sen tuloksia hyödynnetään kaikissa kehitystyön vaiheissa. Ne vaikuttavat erittäin paljon siihen, onnistutaanko kehitysprojektissa tuottamaan toimiva ja käyttäjien tarpeet täyttävä tietojärjestelmä. Toisena tavoitteena on selvittää sähköisen terveydenhuollon tietojärjestelmien erityispiirteet. Tutkielmassa tunnistettiin sähköisen terveydenhuollon tietojärjestelmien erityispiirteiksi järjestelmien turvallisuuskriittisyys, korostunut tarve tietosuojalle järjestelmissä käsiteltävien tietojen sensitiivisyyden vuoksi, tarve yhteentoimivuudelle muiden tietojärjestelmien kanssa, voimakas sidonnaisuus lakeihin ja asetuksiin sekä moninaiset sidosryhmät omine intresseineen ja tarpeineen. Edellä esitetystä heräsi kiinnostus, kuinka sähköisen terveydenhuollon tietojärjestelmien vaatimusmäärittely kannattaisi suorittaa. Selvisi, ettei ole olemassa mitään mallia, joka ohjeistaa huomioimaan edellä mainitut erityispiirteet ja tukee vaatimusmäärittelyn onnistumisesta. Tutkielman kontribuutio-osuudessa luodaan malli sähköisen terveydenhuollon tietojärjestelmien vaatimusmäärittelyn suorittamiseen. Malli koostuu kolmesta erilaisesta vaatimusmäärittelyn iteraatiovariaatiosta, joissa on huomioitu sähköisen terveydenhuollon erityispiirteet. Lisäksi niihin on sisällytetty erilaisia vaatimusmäärittelyn onnistumista mahdollistavia ja tukevia seikkoja, kuten vaatimusmäärittelytyön onnistumistekijöitä ja parhaita käytäntöjä. Mallia voidaan soveltaa erilaisissa tietojärjestelmäprojekteissa valitusta systeemityömenetelmästä riippumatta.

Fossiilisten polttoaineiden vähetessä on kehitetty uusiutuvia energianlähteitä hyödyntäviä tapoja tuottaa energiaa. Epäorgaanisten piipohjaisten aurinkokennojen rinnalle on noussut myös kiinteän olomuodon orgaanisia aurinkokennoja, joiden hyötysuhteet (10 %) ovat vielä huomattavasti piipohjaisia (24 %) matalammat. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli valmistaa ZnO-nanokuitua sähkökehräysmenetelmällä ja tutkia sen vaikutusta aurinkokennoihin. Sinkkiasetaatti-polymeeriliuosta sähkökehrättiin indiumseostetulla tinaoksidilla (ITO) päällystetyn lasisubstraatin tai ZnO-ohutkalvon päälle, jonka jälkeen kuitu kalsinoitiin ZnO:ksi uunissa. Kuitujen päälle lisättiin spin coating –menetelmällä orgaaninen aktiivinen kerros, jonka päälle höyrystettiin elektronien kulkua estävä puskurikerros ja hopeaelektrodi tyhjiöhöyrystimessä. Näytteitä tutkittiin absorptio- ja emissiospektroskopian avulla sekä tekemällä virta-jännitemittauksia aurinkokennoille. ZnO-kuituja tarkasteltiin pyyhkäisy-elektronimikroskoopin avulla. ZnO-kuidut kasvattivat aurinkokennon orgaanisen ja epäorgaanisen kerroksen välistä pinta-alaa, mikä paransi kennojen oikosulkuvirrantiheyttä (Jsc). Kuitenkin kuitu huononsi avoimen piirin jännitettä (Uoc) ja täyttöastetta (FF), joten kennojen hyötysuhteet olivat matalampia kuin vastaavien ZnO-ohutkalvokennojen hyötysuhteet. Ilman ZnO-ohutkalvoa valmistettujen kennojen hyötysuhde, avoimen piirin jännite ja täyttöaste kasvoivat kuitumaton paksuutta lisättäessä, mutta oikosulkuvirrantiheyden arvo oli huonompi paksummilla kuitukerroksilla. Donori-akseptoridyadit ovat molekyylejä, joissa on elektronin luovuttaja- ja vastaanottajaosat ja niissä voi tapahtua sisäinen elektroninsiirto. Porfyriinifullereenidyadeja tutkittiin myös osana orgaanisia aurinkokennoja. Ne lisättiin ZnO-kuidun tai ZnO-kalvon päälle self assembled monolayer -menetelmällä. Porfyriini-fullereenidyadin lisääminen orgaanisiin aurinkokennoihin paransi Uoc -arvoa. Kuitenkin Jsc huononi ja näin hyötysuhde pysyi samana. Optimoimalla ZnO-ohutkalvon ja -kuitukerrosten paksuutta ja näin lisäämällä dyadin määrää kennossa, Uoc voisi edelleen parantua. Dyadia sisältävän kennon hyötysuhteeksi saatiin 2,75 %. Paras hyötysuhde ZnO-kuituja sisältäville kennoille oli 2,39 %, kun ilman kuitua valmistettu ZnO-kalvollisen kennon hyötysuhde oli 2,96 %. Tutkimuksen edetessä havaittiin, että ITOn resistanssi muuttui kuidun kalsinoinnissa. ITOn sijasta voitaisiin käyttää fluorisaostettua tinaoksidia (FTO), joka kestää suurempia lämpötiloja. Aurinkokennoissa käytettävien ZnO-kuitujen läpimittaa tulisi pienentää, jotta hyötysuhteet paranisivat. Kuituja tulisi kehrätä myös tiheämmiksi kerroksiksi. Uusia mahdollisimman edullisia materiaaleja ja menetelmiä kennojen valmistamiseen on kehitettävä aurinkokennojen tehokkuuden parantamiseksi.