Fotowoltaika przez lata kojarzyła się z czymś dokładanym do budynku: osobnym panelem, osobną konstrukcją, osobnym kompromisem wizualnym i funkcjonalnym. Tymczasem coraz wyraźniej widać, że kolejny etap rozwoju może polegać nie na dokładaniu energii do architektury, ale na wtapianiu jej w samą architekturę. Właśnie dlatego nowa demonstracja TNO zasługuje na uwagę większą, niż sugerowałoby same 12,4% sprawności. Nie chodzi tu bowiem o rekord, który z miejsca wywróci rynek paneli słonecznych, ale o próbę odpowiedzi na znacznie ciekawsze pytanie: czy perowskity wreszcie wyjdą z laboratorium jako materiał, który da się dopasować do dachówki, elewacji i tych wszystkich powierzchni, gdzie klasyczny moduł krzemowy bywa po prostu zbyt ciężki, zbyt sztywny albo zbyt inwazyjny wizualnie?
Dachówka TNO nie bije rekordów, ale pokazuje nowy kierunek
Holenderski instytut TNO zaprezentował pierwszą na świecie działającą dachówkę solarną opartą na elastycznych ogniwach perowskitowych. Konstrukcja powstała we współpracy z ASAT i bazuje na modułach 10 x 10 cm umieszczonych na giętkiej folii, którą dopasowano do zakrzywionej kompozytowej dachówki. Najważniejsze jest to, że samo zagięcie nie zabiło projektu: pojedyncze moduły osiągnęły do 13,8% sprawności, a po integracji z dachówką utrzymały 12,4%.
Czytaj też: W tym kraju obywatele znaleźli sposób na rosnące ceny paliw. Wszystkim się nie spodoba
Oczywiście sama sprawność nie robi na nas żadnego wrażenia w dobie dostępnych już na rynku paneli słonecznych, które dobijają do poziomu 25%. Ba, nawet same perowskity w laboratoryjnych projektach dobijają do poziomu 27%, a kiedy połączy się je w tandemie z krzemem, to przekraczają wartości 35%. Jednak tym razem znacznie istotniejsze jest to, że TNO nie pokazało już samotnego, laboratoryjnego ogniwa wielkości znaczka pocztowego, ale element budynku, który działa sensownie po wyjściu z laboratorium.
Instytut sam podkreśla, że przeszedł pełną ścieżkę od małych cel testowych, przez elastyczne moduły, aż po dachówkę gotową do praktycznego zastosowania. To właśnie jest ważne, bo branża perowskitów od dawna cierpi na nadmiar zachwytów nad wynikami laboratoryjnymi i niedobór produktów, które można wpiąć w rynek budowlany.
Tu nie chodzi tylko o technologię, ale też o przemysł w Europie
W całej tej historii równie ważny jest wątek przemysłowy. TNO uruchomiło w marcu firmę Perovion Technologies, który ma prowadzić komercjalizację lekkich i elastycznych ogniw perowskitowych, a docelowo chce zbudować w Holandii pierwszą na świecie fabrykę wykorzystującą proces roll-to-roll dla tej technologii do 2030 roku. Oznacza to, że linie produkcyjne mają działać podobnie do druku ciągłego, co w teorii pozwala taniej i szybciej skalować produkcję cienkich, elastycznych modułów. Dziś jednak mamy więcej pytań niż odpowiedzi.
Czytaj też: Czekaliśmy kilkanaście lat. Kolejna wielka inwestycja w Polsce
Wprawdzie TNO pokazało demonstrator swojego dzieła, ale nie ujawniło jeszcze szeregu informacji, bez których trudno mówić o szybkiej zmianie rynku. Nie wiadomo na przykład tego, jak ten produkt poradzi sobie z wieloletnią ekspozycją na wilgoć, zmiany temperatur, promieniowanie UV, grad czy codzienną mechanikę pracy dachu. Sam instytut przyznaje zresztą, że kolejne kroki obejmują poprawę żywotności, niezawodności i skalowalności, co tylko podkreśla, że etap “działa” nie jest jeszcze etapem “wytrzyma dekadę na dachu”. Dochodzi do tego nawet kwestia środowiskowa, bo perowskitowe ogniwa pozostają bardzo obiecujące z punktu widzenia kosztu materiałowego i elastyczności formy, ale równolegle branża stale wraca do problemu zarządzania ołowiem, wycieków oraz recyklingu po zakończeniu życia produktu
Czytaj też: To miały być tylko nowe ogniwa słoneczne. Dziś w grę wchodzi coś znacznie większego
Dachówki solarne jako klasa produktów nie są automatycznie lepsze od klasycznych modułów. Badania opublikowane w 2024 roku wskazują, że systemy tego typu mają własne ograniczenia związane z konfiguracją elektryczną, zacienieniem i podatnością na straty w mniej idealnych warunkach pracy. Innymi słowy, “fotowoltaika zintegrowana z dachem” brzmi świetnie, ale sama integracja nie kasuje problemów inżynieryjnych. Czasem wręcz je komplikuje. Ciekawie będzie jednak obserwować w najbliższych latach, jak TNO będzie przepychać swoją dachówkowo-perowskitową wizję na rynek.
Źródła: TNO, Nature, ScienceDirect
