Ogniwa niewidoczne dla ludzkiego oka. Fotowoltaika na szklanych powierzchniach

Ten tekst ukazał się 19 czerwca 2020 r. w specjalnym dodatku do "Dziennika Wschodniego" - "Ekologiczny Dom".

Innowacje w zakresie fotowoltaiki sprawiają, że nowoczesne ogniwa mogą być niewidoczne dla ludzkiego oka. Dzięki temu panele konwertujące promienie słoneczne na energię elektryczną będą mogły być stosowane właściwie na każdej przeszklonej powierzchni, w tym także na samochodach, pociągach czy jachtach. Panele są coraz lżejsze i bardziej wydajne, a pokrycie ich zabarwioną lub niewidoczną warstwą nie obniża już efektywności ich działania.

– W przyszłości innowacje technologiczne w branży fotowoltaiki zawitają wszędzie. Będą na przeszkleniach samochodów, pociągów czy jachtów. Wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia ze szkłem, z lekkimi dużymi powierzchniami wystawionymi na słońce i na działanie temperatury, będziemy mieli do czynienia z fotowoltaiką, z darmową energią. W dobie elektromobilności samochody stojąc na parkingach, będą się ładować z szyb fotowoltaicznych zamiast prądu z wtyczki – przewiduje w rozmowie z Dawid Cycoń, prezes zarządu ML System.

Już dziś ogniwa fotowoltaiczne wykorzystywane do generowania energii elektrycznej potrzebnej do zasilania budynków można montować nie tylko na dachach, lecz także na fasadach. Służą do tego np. ogniwa kolorowe, które nie zaburzają estetyki budynków. Warstwa z barwą jest ultracienka, dzięki czemu nie tracą one na wydajności. Takie rozwiązanie zostało wykorzystane m.in. w siedzibie firmy Pol-Lab w Wilkowicach, Wyższej Szkole Technicznej w Katowicach, Wyższej Szkole Prawa i Administracji w Rzeszowie czy krytej pływalni w Niepołomicach.

Ogniwa mogą też znajdować się w szybach okiennych. Warstwa aktywna jest w nich zupełnie niewidoczna dla ludzkiego oka.

– Naukowcy na całym świecie pracują nad coraz lepszymi warstwami aktywnymi fotowoltaicznie, nad coraz bardziej skomplikowanymi układami struktur zbudowanymi zaledwie z kilku atomów. Gołym okiem są one niewidoczne, a zamieniają ciepło na energię elektryczną. Łączą też wiele funkcji, np. tradycyjną fotowoltaikę z fotowoltaiką ultranowoczesną, wzbogaconą o kropki kwantowe czy perowskity. Wiele ośrodków naukowych pracuje nad łączeniem technologii z technologiami krzemowymi, my również pracujemy nad takimi rozwiązaniami. To będzie zapewniało z jednej strony większą wydajność, z drugiej strony obniżenie kosztów fotowoltaiki – wskazuje Dawid Cycoń.

Szczególne nadzieje branży energetycznej, a jednocześnie budowlanej, wiązane są z ogniwami perowskitowymi. Perowskit jest materiałem mającym zdolność pochłaniania światła. Wytwarzany syntetycznie ma możliwość przewodzenia prądu, przez co może stać się alternatywą dla krzemu. Perowskitowe panele fotowoltaiczne wytwarzane przy zastosowaniu druku atramentowego są ultracienkie, elastyczne, lekkie i semi-przeźroczyste. Cechują się wysoką wydajnością w produkcji energii. Pilotażowy program pokrywania fasad budynków ogniwami opracowanymi przez polską fizyczkę, Olgę Malinkiewicz, rozpoczęła w 2018 roku firma Skanska. Do 2021 roku ma być gotowy finalny produkt rynkowy. Na pełne wykorzystanie innowacyjnych technologii fotowoltaicznych będziemy musieli jednak poczekać znacznie dłużej.

– Wdrożenie nowej technologii to nie jest perspektywa dwóch–czterech lat od rozpoczęcia badań, to jest perspektywa od pięciu do nawet 20 lat, taki jest cykl życia wdrożenia. Zatem jeżeli ktoś liczy na to, że za dwa lata rozwiążemy wszystkie problemy z niskoemisyjnością, to tak nie będzie. To jest perspektywa kilkunastu–kilkudziesięciu lat, chociaż trzeba brać pod uwagę technologie wdrażane już od pewnego czasu, jak np. szyby z powłoką kwantową, które badamy od 2012 roku, a pierwsze wdrożenia planowane są już w tym roku – podkreśla prezes zarządu ML System.

Według analityków MarketsandMarkets światowy rynek fotowoltaiki osiągnie w 2020 roku wartość sięgającą 346 mld dol.