Perowskity kontra krzem. Do przełomu (nie)daleko

Perowskity kontra krzem. Do przełomu (nie)daleko

Kiedy producent innowacyjnych modułów słonecznych ML System wybiera się na giełdę, inny polski startup z branży słonecznej Saule Technologies szuka kontraktów na Bliskim Wschodzie. Słynąca z zastosowania perowskitów firma rozwija technologię konkurencyjną dla ogniw krzemowych. Nie tak szybko jednak trafi ona pod strzechy.

Badania nad zastosowaniem perowskitów – minerałów świetnie pochłaniających światło - trwają już około dekady. Perowskity mają sprawność konwersji energii na poziomie 18-22 procent, a więc podobną jak w przypadku krzemu, natomiast mogą być stosowane w ultracienkich warstwach, co znacznie oszczędza materiały w produkcji ogniw fotowoltaicznych.

Według powszechnej opinii, perowskity mają ogromny potencjał do zastąpienia najpopularniejszego na świecie półprzewodnika w ogniwach słonecznych. Mimo to droga do detronizacji krzemu jest nadal daleka. Wśród przeszkód komercyjnego wykorzystania perowskitów wymienia się miedzy innymi ich szybką degradację. Kryształy łatwo się rozpuszczają, muszą więc być odpowiednio chronione przed wilgocią.

Innowacyjne moduły słoneczne na sprzedaż

W Polsce perowskity są kojarzone przede wszystkim z działalnością Saule Technologies. Firma jod 2014 roku pracuje nad zastosowaniem druku atramentowego do wytwarzania perowskitowych modułów słonecznych. Ma na swoim koncie pierwsze sukcesy. To przede wszystkim podpisany na początku tego roku kontrakt ze Skanską. Szwedzki deweloper kupił licencję na rozwój technologii Saule na rynku skandynawskim, w wybranych krajach europejskich i w Stanach Zjednoczonych.  Innowacyjne moduły można dowolnie integrować z budynkami, montować w dowolnym miejscu, dostosowując kształt, kolor i rozmiar do budynku. "Stabilność i wodoodporność modułów czyni je idealnymi dla branży budowlanej" - stwierdziły na początku roku Skanska i Saule we wspólnym komunikacie.

Teraz polski startup liczy na kontrakty na Bliskim Wschodzie. Region mocno inwestuje w OZE, co przekłada się na rozwój najnowszych technologii związanych z odnawialnymi źródłami energii. Do końca maja Saule Technologies przyjmuje oferty od firm działających w tamtym regionie,  zainteresowanych rozwojem i dystrybucją jego ogniw słonecznych, z zastosowaniem w budynkach.

Miliony na badania i rozwój

Firma Olgi Malinkiewicz, Piotra Krychy i Artura Kupczunasa pozyskała kilka lat temu japońskiego inwestora Hideo Sawadę. Spółka uczestniczy także w licznych projektach badawczych, a łączna wartość grantów przekracza 20 mln euro. Fundusze pochodzą między innymi z unijnego programu Horyzont 2020.  W tych projektach Saule pracuje ręka w rękę ze swoimi konkurentami. Podstawowy cel to udoskonalenie i uczynienie dostępniejszą technologii, która może zrewolucjonizować energetykę słoneczną.

Czytaj także: Precyzyjne i efektywne. Drony kuszą energetykę

Unia nie szczędzi funduszy na rozwiązania, które przyniosłyby znaczne oszczędności w produkcji energii ze słońca. W ostatnich latach nastąpił jej spektakularny rozwój.  W samym 2017 roku zainstalowano ponad 90 GW mocy w elektrowniach słonecznych. Co ważne, koszty technologii solarnych między rokiem 2009 a 2017 spadły o 86 proc.  Ogromny popyt na fotowoltaikę sprawia, że nowe,  efektywniejsze, tańsze i elastyczniejsze rozwiązania są bardzo pożądane. Spodziewana jest dalsza redukcja kosztów i podniesienie wydajności ogniw.

Nowa technologia ma pod górkę

Doniesienia o perowskitach od lat są niezmiennie bardzo optymistyczne. Nie dalej jak kilka dni temu naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN i Politechniki Warszawskiej poinformowali o stworzeniu udoskonalonej odmiany kryształu. Zbudowane z niego ogniwa fotowoltaiczne okazały się wydajniejsze - konwersja energii słonecznej na elektryczną zwiększyła się z ok. 18 proc. na ponad 19 proc. Jednocześnie udało się podnieść napięcie wytwarzanego prądu do 1,1 V.

Czytaj także: Rekord Niemiec: 100% zapotrzebowania ze źródeł odnawialnych

Jakie są minusy? Perowskity nie są tak stabilne jak krzem - to, według niektórych uczonych, główne wyzwanie. Drugi minus dotyczy wszystkich nowych technologii - żadna firma nie produkuje jeszcze komercyjnych ogniw perowskitowych na dużą skalę. Najbardziej znany na świecie producent perowskitów Oxford PV (odnoga uniwersytetu oksfordzkiego) posiada pilotażową fabrykę w Niemczech. Tymczasem na rozwiązania krzemowe biznes przeznacza potężne fundusze, a rynek ten wart jest około 30 mld dol. Dojrzała już technologia korzysta z efektu skali. Krzem po prostu trudno przebić. I choć w perowskity inwestuje się od Wielkiej Brytanii po Japonię, to w produkcji ogniw dla branży solarnej i tak wygrywają (niską ceną) Chińczycy.

Perowskity trafiają pod strzechy

Kiedy więc perowskity trafią pod strzechy? Skanska planuje wykorzystać testowo moduły Saule już w tym roku.  Ma to być "kamień milowy w kierunku bezemisyjnych inwestycji energetycznych, neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla".

Sam Saule Technologies informuje o niespełna 93-metrowym domu jednorodzinnym pod Poznaniem, na którym testowo umieszczono moduły fotowoltaiczne z perowskitów. Efekty pozytywnie zaskoczyły. Instalacja wytworzyła więcej energii niż potrzebuje jej średnio w ciągu roku czteroosobowa rodzina. Domy produkujące nadwyżkę w rocznym bilansie energetycznym  - plus energy building (PEB) - to kolejny krok w ewolucji budownictwa.

Czytaj także: Słoneczna gorączka. Regiony rozdają sowite dotacje

 

 

 

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Nasi partnerzy

PGEPG SilesiaPSE