Švýcarský výzkumný tým zveřejnil přehled technologií používaných k výrobě barevných fotovoltaických systémů integrovaných do budov, diskutoval o konkurenčních vlastnostech více než tuctu produktů a také o faktorech úspěchu, které řídí rozvoj trhu.
Výzkumníci z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) a Švýcarského centra pro elektroniku a mikrotechnologii (CSEM) zkoumali technologie barevných krystalických křemíkových fotovoltaických modulů, dodavatele a také faktory úspěchu na cestě k uspokojení potřeb architektů a nemovitostí, vývojáři s vizuálně přitažlivým integrovaným FV (BIPV).
V přehledu se analyzovaly technologické metody používané výrobci k výrobě barevných modulů spolu s náklady, problémy a výhodami. Byl dokončen v souvislosti s prací týmu na několika dalších výzkumných projektech financovaných Evropskou unií a Švýcarskem. Včetně nedávné práce na novém kolorimetru osvětlení barevných BIPV pro výrobce modulů.
Barvu lze konvenčním FV modulům přidat mnoha způsoby, například pomocí barevného krycího skla vyrobeného sítotiskem nebo digitálním keramickým tiskem. Výrobci mohou použít zapouzdřovací hmoty z barevného polyvinylbutyralu (PVB), ethylenvinylacetátu (EVA) nebo polyolefinového elastomeru (POE). Mohou přidávat poloprůhledné aktivní vrstvy, strukturované povlaky, lepicí vzorované fólie připevněné na krycí sklo nebo přímo do buněk během výroby. A nebo mohou dokonce přidávat barvu do modulů v povýrobním kroku.
Standardizace a další faktory úspěchu
Někteří výrobci používající tyto techniky jsou profilováni výzkumným týmem, včetně evropských společností, jako jsou Kameleon Solar, Kromatix, Megasol Energy, Onyx Solar, 3s Swiss Solar Solutions a Freesuns. Používají techniky barvení poskytované společnostmi jako Solaxess, Kromatix a Glas Trösch. Mezi další zmíněné patří americká společnost Sistine Solar a čínská společnost Advanced Solar Power. Celkem existuje šestnáct dodavatelů barevných technologií BIPV profilovaných s podrobnostmi o produktech, hustotě výkonu, odhadovaných ztrátách energie a orientačních cenách.
Standardizace je jednou z výzev pro technologie BIPV, ať už barevné nebo ne. Jde o trojí výzvu, protože panely musí splňovat nejen normy IEC, ale také stavební normy, jako např. EN 135011, a normy pro bezpečnostní sklo. Vzhledem k tomu, že barevný BIPV zahrnuje společnosti z fotovoltaického i sklářského průmyslu, může vyžadovat další spolupráci.
„Podle našeho chápání by to mělo být společné úsilí všech zainteresovaných stran v oblasti fotovoltaiky a budov, zejména výrobců fotovoltaických modulů a výrobců fasád, kteří oba používají bezpečnostní sklo. Toto společné úsilí umožní zvýšit nabídku a objem a snížit náklady na barevné FV fasády,“ řekl švýcarský výzkumník Antonin Faes.
Výzkumníci zdůrazňují, že technologie BIPV může cenově konkurovat klasickým vysoce kvalitním stavebním obkladovým materiálům jako alternativní obklad, který poskytuje další výhodu výroby elektřiny.
Přezkum zahrnoval diskuzi o faktorech úspěchu, jako např. spolehlivost a stabilita barevných roztoků, bezpečnost a metodologie pro kvantitativní charakterizaci barev. Doporučuje například „pečlivé testování“ jakýchkoli nových zapouzdřovacích látek a nátěrů, aby se zajistilo, že nedojde ke změnám barvy nebo jiným formám degradace, ale také aby se zajistila bezpečnost proti nebezpečí požáru.
Přehled technologií používaných k výrobě barevných FV systémů integrovaných do budov
Mezi další faktory úspěchu patří zacílení na středněpodlažní a nízkopodlažní budovy a včasné zvážení dopadu na kusovník a instalační procesy.
Na závěr tým poukázal na potřebu pokračovat v řešení problémů se ztrátou energie spojenými s barevnými FV, ale uzavřel s pozitivním výhledem na „celkové ekologické a ekonomické výhody“ BIPV a jeho potenciál zvýšit povrchy dostupné pro výrobu energie.
Při pohledu do budoucna Faes řekl, že skupina v poslední době zaznamenala rostoucí zájem o barevné BIPV. A poukázal na to, že je to deset let, co CSEM uvedla na trh první bílý fotovoltaický modul. „To téma je velmi zajímavé, protože se odehrává na hranici objektivní produktivity FV systému a subjektivního emocionálního ztvárnění architekta,“ řekl Faes.
Recenze je k dispozici ve studii „Barevná řešení pro budování integrovaných fotovoltaických modulů: Přehled“, kterou vydala společnost Energy & Buildings.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
