Nemački istraživači sa Fraunhofer instituta za elektronsku zračnu i plazma tehnologiju (FEP) postigli su značajan iskorak u okviru projekta Design-PV, razvijajući dekorativne solarne module koji se savršeno uklapaju u savremenu arhitekturu, a pri tome zadržavaju visok nivo efikasnosti.
Levo: PV modul; desno: limeni fasadni element bez PV funkcionalnosti (Foto: Fraunhofer FEP)
Koristeći inovativni pristup poznat kao nanoimprint litografija (NIL), naučnici su uspeli da proizvedu dekorativne filmove koji omogućavaju integraciju fotonaponskih (PV) modula u fasade zgrada, bez kompromisa po pitanju performansi.
Zahvaljujući ovom procesu, moguće je da solarni moduli postanu neprimetni deo fasadne obloge, čime se prevazilazi dugogodišnja estetska barijera za njihovu primenu u urbanom dizajnu.
Oglas
Tehnologija nanoimprint litografije u industrijskim razmerama
Nanoimprint litografija funkcioniše slično kao štampanje mikrostruktura na film - uz pomoć glavnog valjka sa minijaturnim šarama koji se utiskuje u tečni premaz dok se film pomera. Istovremeno, elektronski zraci učvršćuju sloj, čime se obrasci trajno fiksiraju.
U premaz se mogu dodavati pigmenti i čestice, čime se postižu željeni vizuelni efekti.
Proces je u potpunosti prilagođen kontinuiranoj proizvodnji - filmovi širine do 1.250mm mogu se proizvoditi brzinom od nekoliko desetina metara u minuti, što proces čini pogodnim za masovnu, ekonomičnu i brzu primenu u građevinskoj industriji.
Uloga solarne energije u klimatskim ciljevima Nemačke
Cilj Nemačke da postigne klimatsku neutralnost do 2045. godine oslanja se, između ostalog, na širenje upotrebe obnovljivih izvora energije, a fotonaponski sistemi igraju ključnu ulogu u toj tranziciji.
Postavljanjem solarnih panela na neiskorišćene vertikalne površine, kao što su fasade zgrada, stvara se dodatni potencijal za proizvodnju čiste energije, bez potrebe za zauzimanjem novih površina i promenom izgleda urbanih sredina.
Estetika i efikasnost - bez kompromisa
Prvi testovi pokazali su da novi PV moduli izgledom ne odudaraju od standardnih metalnih fasadnih elemenata, a ujedno ostvaruju i do 80% efikasnosti u odnosu na klasične solarne module bez dekorativnih slojeva.
Ovi rezultati predstavljaju značajan korak u prihvatanju BIPV (building-integrated photovoltaics) rešenja od strane arhitekata i investitora.
Dr Steffen Günther iz Fraunhofer FEP istakao je da su testiranja u saradnji sa Institutom ISFH pokazala odlične rezultate kako u vizuelnom, tako i u energetskom pogledu, uz napomenu da su moduli gotovo neprimetni u odnosu na tradicionalne fasade.
Rešenje za dugotrajnu izdržljivost
Jedan od izazova bio je obezbeđivanje dugoročne adhezije dekorativnih filmova na staklene PV module i metalne fasadne elemente.
Fraunhofer tim razvio je posebnu plazma obradu ETFE filma, koja na nanoskopskom nivou poboljšava prianjanje slojeva, čime se obezbeđuje pouzdanost u realnim uslovima eksploatacije.
U nastavku projekta planirano je testiranje različitih boja, uzoraka i procena dugotrajne izdržljivosti u realnim vremenskim uslovima.
Konačni rezultati biće predstavljeni na Radtech Europe konferenciji u Varšavi, koja će se održati od 27. do 29. oktobra ove godine.
