Tiskane solarne ćelije kao što su organski fotonapon (OPV) ili perovskiti kao najnovija tehnologija poluvodiča nude velike prednosti. To je zato što omogućuju višestruko korištenje površina, primjerice na pročeljima zgrada ili u obliku agrofotonaponskih sustava. Potencijal za to je velik. Sama integracija ovakvih solarnih rješenja u fasade nudi mogućnost ugradnje do jednog teravata fotonaponskog kapaciteta – ako se koriste samo one fasade koje su prikladne za tu namjenu. Slična je situacija i u poljoprivredi. Pokrivanje pogodnog poljoprivrednog zemljišta tiskanim solarnim ćelijama omogućuje instaliranje snage od tri terawata.
Tehnologije treće generacije
Imajući ove brojke na umu, istraživači iz Helmholtz Association, Jülich Research Center i Karlsruhe Institute of Technology (KIT) kreću u projekt koji ima za cilj iskoristiti upravo ovaj potencijal. Cilj ove predviđene platforme, Solar TAP, je učiniti nove tehnologije brzo i lako dostupnima industriji, društvu i potrošačima.
Vidi također: Kenija: Solarno sušenje i proizvodnja leda na solarni pogon
"U Solar TAP-u usredotočeni smo na takozvane fotonaponske tehnologije u nastajanju. To uključuje tehnologije koje se izdvajaju od klasičnog silicija i tankoslojnih fotonapona oslanjajući se na sintetizirane poluvodiče", objašnjava Christoph Brabec, Helmholtz Institut Erlangen-Nürnberg za obnovljive izvore energije (HI ERN ). "Ove su tehnologije uspjele dramatično povećati svoju učinkovitost pretvorbe svjetla u posljednjih pet do deset godina i sada su sustigle silicij."
OPV i perovskiti s prednostima
On ukazuje na prednosti OPV-a i perovskita, koji se mogu prilagoditi kako bi zadovoljili potrebe kupaca ili primjene, na primjer, kada je riječ o izradi solarnih fasada atraktivnih boja ili usklađivanju s idealnom transparentnošću agro-PV sustava za rast usjeva.
"Organski i perovskitni poluvodiči imaju i druge prednosti. Otporni su na kvarove i mogu se lako preraditi iz otopine. Solarne ćelije se stoga mogu tiskati. To omogućuje isplative proizvodne procese s velikom propusnošću, čak i na fleksibilnim podlogama," dodaje Eva Unger iz Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB).
Osposobljavanje zemljišta za fotonapon
No ona također objašnjava da tehnologije još uvijek imaju prostora za napredak. Ali ovo je samo jedan dio projekta Solar TAP. Zato što ga inovacijska platforma želi upotrijebiti za razvoj rješenja za fotonaponske aplikacije odmah, kako bi se područja koja se već koriste u poljoprivredi, građevinskom sektoru i transportu dodatno iskoristila za širenje solarne energije solarnim ćelijama iz pisača.
"Kako bismo ostvarili ciljeve njemačke vlade za širenje fotonapona u sljedećih nekoliko godina, morat ćemo masovno proširiti instalacije u Njemačkoj, ali i diljem svijeta. Samo u Njemačkoj morat ćemo otvoriti tisuće četvornih kilometara zemlje za fotonapon. Konflikti su neizbježni. Zato želimo učiniti iskoristivim za fotonapon područja koja se već koriste za druge funkcije i gdje fotonapon donosi još više prednosti," objašnjava Ulrich Lemmer iz KIT-a.
Unapređenje razvoja s industrijskim partnerima
Najveći potencijal vidi u agrofotonaponskoj tehnici. "PV ne samo da ovdje može proizvoditi električnu energiju, već se može koristiti i za upravljanje sunčevim zračenjem ili vodom, kao i za zaštitu od erozije i isušivanja", kaže on, opisujući dodatne prednosti ovih višestruko korisnih rješenja.
Također zanimljivo: Jeste li propustili ove druge članke o agri-PV?
"Druga zanimljiva područja uključuju posebno integraciju u fasade. Tehnologije za to možemo unaprijediti vrlo brzo i jednostavno u istraživačkim i razvojnim projektima prema planu zajedno s našim industrijskim partnerima."
Tiskani poluvodiči su idealni
Solarne ćelije temeljene na tiskanim poluvodičima posebno su prikladne za ovu fotonaponsku energiju s višestrukim prednostima, rekao je. Lako se oblikuju, lagani su i fleksibilni te se mogu slobodno prilagođavati u pogledu boje i prozirnosti. Moduli se također mogu dizajnirati u mnogo različitih oblika i dizajna – ovisno o zahtjevima primjene. Ćelije se mogu primijeniti na materijale poput plastike, stakla ili metala, dajući im dodatnu funkcionalnost.
Razvijanje stvarnih projekata
Kako bismo mogli brzo razviti ova nova solarna rješenja do tržišne zrelosti, Solar TAP osmišljen je kao otvorena ponuda industriji. Fokus je na prijenosu tehnologije u mrežu tvrtki kao što su dobavljači materijala, proizvođači uređaja, proizvođači i korisnici koji se žele etablirati u polju multi-benefit PV-a. Stoga se znanstvenici ne razvijaju samo u laboratoriju. Razmjena između znanosti i industrije važna je kako bi se osiguralo da su razvoji povezani sa stvarnim projektima. (su/mfo)