Kolejny krok w rozwoju fotowoltaiki zintegrowanej z budynkiem

W ramach projektu badawczego „Sun Skin” grupa naukowców sprawdza możliwość zastosowania organicznych ogniw fotowoltaicznych w obszarze BIPV. Dzięki swoich cechom ogniwa te mogą stać się konkurencyjne względem tradycyjnej fotowoltaiki krzemowej.

„Sun Skin” to projekt prowadzony przez: naukowców z Uniwersytetu Nauk Stosowanych we Frankfurcie (UAS), przedstawicieli Politechniki Wschodniej Westfalii-Lippe, publiczną szkołę artystyczną Kunsthochschule Kassel oraz dwóch partnerów przemysłowych. Jego głównym celem jest zbadanie, w jaki sposób można stworzyć lekkie konstrukcje przy wykorzystaniu organicznych elementów fotowoltaicznych (OPV) do zastosowań w przegrodach zewnętrznych budynków.

Konkurencja dla tradycyjnego krzemu?

Organiczne ogniwo fotowoltaiczne należy do grupy ogniw zbudowanych z organicznego związku zawierającego w swojej strukturze atomy węgla. Często do ich budowy wykorzystywane są materiały polimerowe, które na późniejszych etapach procesu są podatne na dodatkowe modyfikacje.

REKLAMA

Wśród największych zalet OPV badacze wymieniają większą elastyczność na tle tradycyjnych ogniw krzemowych. Co więcej – OPC są lżejsze, mogą być częściowo przezroczyste, są podatne na barwienie i mniej wrażliwe na szkodliwe skutki długotrwałego nasłonecznienia czy okresowe wahania temperatury.

W związku z tym w OPV upatruje się bardzo dobrego kandydata do zastąpienia tradycyjnego krzemu w fotowoltaice zintegrowanej z budynkiem (Building Integrated Photovoltaics, BIPV).

REKLAMA

Prezentacja na targach BAU

Prototyp swojego rozwiązania bazującego na OPV badacze zaprezentowali na tegorocznych targach BAU, które odbyły się pod koniec kwietnia w Monachium. Był to model, który składał się z OPV zintegrowanego pomiędzy dwiema cienkimi termoplastycznie uformowanymi ściankami z poliwęglanu.

Jak podkreślają badacze, wciąż pozostają kwestie, nad którymi należy pracować, aby udoskonalić proces. Wymieniają m.in. opracowanie kolekcji kształtów możliwych do wytworzenia w procesie formowania termicznego, które łączyłyby stabilność przestrzenną z dużą powierzchnią dostępną dla fotowoltaiki w korzystnej orientacji pod względem maksymalizacji produkcji. Ponadto naukowcy chcą zbadać geometryczne warunki brzegowe kombinacji ogniw OPV z nośnikiem poliwęglanowym oraz opracować metodologię cyfrową, która ułatwiłaby dostosowanie konkretnych wzorców i warunków do różnych obszarów zastosowań, co ułatwiłoby pracę projektantom.

Projekt ma potrwać do lipca 2023 roku. Jest finansowany przez Federalny Instytut Badań nad Budownictwem, Urbanistyką i Zagospodarowaniem Przestrzennym (BBSR) działającym przy Federalnym Urzędzie Budownictwa i Planowania Regionalnego (BBR) w Niemczech.