W ciągu ostatnich lat świat obserwuje dynamiczny rozwój odnawialnych źródeł energii. Coraz większa świadomość ekologiczna oraz rosnące zapotrzebowanie na łatwo dostępną, czystą energię napędza prace nad nowymi rozwiązaniami technologicznymi. Jednym z najbardziej obiecujących odkryć w tej dziedzinie są perowskity – innowacyjne materiały, które dzięki swoim wyjątkowym właściwościom mogą zrewolucjonizować rynek fotowoltaiki. Mają one potencjał do obniżenia kosztów energii i zwiększenia efektywności ogniw słonecznych, co czyni je niezwykle atrakcyjnymi dla sektora energetycznego. W szczególności w Polsce, gdzie pewna firma z Wrocławia odgrywa kluczową rolę w komercjalizacji tej technologii, rozwój perowskitów ma ogromne znaczenie dla przyszłości energetyki.
Tradycyjne materiały wykorzystywane w fotowoltaice
Obecnie większość paneli słonecznych jest produkowana z wykorzystaniem krzemu, który od lat dominuje na rynku jako podstawowy materiał dla ogniw fotowoltaicznych. Ogniwa krzemowe charakteryzują się dość dobrą wydajnością, jednak ich produkcja jest kosztowna i wymaga stosunkowo wysokich temperatur, co wpływa na środowisko i podnosi koszty końcowe.
Krzemowe ogniwa są również kruche, ciężkie i trudne w montażu na niestandardowych powierzchniach, co ogranicza ich zastosowanie. Panele te najlepiej sprawdzają się w dużych instalacjach na dachach budynków, ale w przypadku bardziej innowacyjnych zastosowań, takich jak elastyczne struktury, pokrycia samochodów czy nowoczesne, lekkie budynki, ich potencjał jest mocno ograniczony. To właśnie w tych miejscach pojawia się rola perowskitów.
Perowskity – nowa generacja materiałów fotowoltaicznych
Perowskity co to jest? Perowskity to grupa minerałów o szczególnej strukturze krystalicznej, która daje im unikalne właściwości fizyczne, idealne do zastosowania w produkcji ogniw słonecznych. Odkrycie możliwości wykorzystania perowskitów w fotowoltaice zrewolucjonizowało ten sektor i otworzyło nowe perspektywy dla bardziej wydajnej i zrównoważonej produkcji energii.
Perowskity w fotowoltaice różnią się znacząco od krzemowych ogniw, zarówno pod względem struktury, jak i sposobu produkcji. Jedną z kluczowych zalet perowskitów jest ich zdolność do absorpcji światła nie tylko słonecznego, ale także sztucznego. Ponadto są one cienkie, elastyczne i lekkie, co umożliwia ich montaż na powierzchniach o różnych kształtach i fakturach, takich jak okna budynków, fasady, dachy samochodów, a nawet urządzenia elektroniczne, takie jak smartfony.
Zalety perowskitów obejmują również niższe koszty produkcji. W przeciwieństwie do krzemu, ogniwa perowskitowe można produkować w niskich temperaturach, co nie tylko zmniejsza koszty, ale także wpływa pozytywnie na środowisko. Dodatkowo proces ich produkcji można zintegrować z technologią druku, co zostało pioniersko wdrożone przez Saule Technologies.
W czym perowskity są lepsze od krzemu? Przede wszystkim są bardziej wszechstronne. Ogniwa krzemowe są sztywne i ograniczone w zastosowaniu do dużych, stałych konstrukcji, podczas gdy perowskity mogą być używane w nowoczesnych, lekkich, elastycznych aplikacjach. Co więcej, ich zdolność do generowania energii w warunkach niskiego nasłonecznienia czy pod wpływem sztucznego światła daje im przewagę w bardziej zmiennych środowiskach miejskich. Wreszcie, ogniwa perowskitowe są przyjaźniejsze dla środowiska, co czyni je istotnym elementem zrównoważonego rozwoju branży energetycznej.
Przełomowa technologia Dr Olgi Malinkiewicz
Jednym z najważniejszych kroków w rozwoju technologii perowskitów była praca polskiej fizyk, Dr Olgi Malinkiewicz. W 2013 roku, będąc doktorantką na Uniwersytecie w Walencji, opracowała ona rewolucyjną metodę drukowania ogniw perowskitowych na elastycznych foliach w niskich temperaturach. Ten przełomowy wynalazek nie tylko zmniejszył koszty produkcji, ale również umożliwił zastosowanie ogniw w zupełnie nowych, niekonwencjonalnych miejscach, takich jak okna, fasady budynków czy urządzenia mobilne.
W 2014 roku za swoje osiągnięcia Dr Malinkiewicz została uhonorowana główną nagrodą w prestiżowym konkursie naukowym Photonics21, organizowanym przez Komisję Europejską. Jej wynalazek szybko zdobył międzynarodowe uznanie, a wkrótce potem Malinkiewicz założyła firmę Saule Technologies, która skupiła się na komercjalizacji tej przełomowej technologii
Badania i innowacyjne podejście Dr Olgi Malinkiewicz przyczyniły się do przyznania jej licznych nagród, w tym prestiżowego European Inventor Award w 2023 roku. W czasie ceremonii wręczenia nagrody Malinkiewicz zaprezentowała możliwości ogniw perowskitowych, które nawet w sztucznym świetle zaczęły generować energię, co jest dowodem na wszechstronność i ogromny potencjał tej technologii.
Źródło informacji – PAP
Saule Technologies – rewolucja w polskiej fotowoltaice
Saule Technologies, założona w 2014 roku przez Dr Olgę Malinkiewicz oraz przedsiębiorców Piotra Krycha i Artura Kupczunasa, szybko stała się jednym z najbardziej innowacyjnych graczy na rynku fotowoltaiki. Firma skupia się na rozwijaniu i komercjalizacji technologii ogniw perowskitowych, oferując produkty, które mogą zrewolucjonizować rynek energii słonecznej.
Jednym z największych atutów perowskitów w energetyce jest ich wszechstronność i potencjał do zastosowań w miejscach, gdzie tradycyjne panele słoneczne nie mają racji bytu. Ogniwa perowskitowe mogą być montowane na lekkich, delikatnych konstrukcjach, fasadach budynków, a także integrowane z urządzeniami elektronicznymi, co otwiera zupełnie nowe możliwości dla architektury i technologii konsumenckich.
Przeczytaj również artykuły- Domy pasywne
Saule Technologies kontynuuje rozwój innowacyjnych produktów, wprowadzając na rynek nowe rozwiązania, takie jak etykiety elektroniczne zasilane ogniwami perowskitowymi, które mogą znaleźć zastosowanie w branży IoT (Internet of Things). Firma współpracuje również z wieloma globalnymi partnerami, takimi jak Skanska, Columbus czy Somfy, wdrażając ogniwa perowskitowe do realnych zastosowań w budownictwie oraz innych sektorach przemysłowych.
Czy perowskity są bezpieczne? To pytanie często pojawia się w kontekście nowych technologii, zwłaszcza tych, które mogą mieć ogromny wpływ na przyszłość energetyki. Ogniwa perowskitowe są uważane za bezpieczne dla środowiska, zarówno podczas produkcji, jak i w trakcie eksploatacji. Proces produkcji nie wymaga stosowania wysokich temperatur ani skomplikowanych procedur chemicznych, co minimalizuje jego wpływ na środowisko. Ponadto, dzięki swojej lekkości i elastyczności, perowskity generują mniejsze koszty transportu oraz montażu, co czyni je bardziej zrównoważonym rozwiązaniem w porównaniu do tradycyjnych paneli krzemowych.
Jednym z najnowszych osiągnięć Saule Technologies jest uzyskanie certyfikatu TÜV Rheinland dla swoich elastycznych ogniw perowskitowych, co stanowi ważny krok w kierunku komercjalizacji i produkcji seryjnej na globalną skalę. Choć firma wciąż poszukuje nowych inwestorów, aby zwiększyć swoje możliwości produkcyjne, jej technologia już teraz budzi ogromne nadzieje na przyszłość energetyki odnawialnej, szczególnie w Polsce.
Źródło informacji – https://sauletech.com/
Zastosowanie i perspektywy rozwoju perowskitów w branży fotowoltaicznej
Perowskity w energetyce oferują szeroki wachlarz zastosowań, zarówno w sektorze fotowoltaiki, jak i poza nim. Dzięki swoim unikalnym właściwościom – takim jak elastyczność, lekkość i zdolność do generowania energii przy słabym oświetleniu – perowskity mogą być stosowane w wielu nietypowych miejscach, które wcześniej były niedostępne dla tradycyjnych ogniw krzemowych.
Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań ogniw perowskitowych jest architektura. Panele słoneczne wykonane na bazie perowskitów mogą być montowane na fasadach budynków, oknach, dachach samochodów czy nawet wbudowane w elektronikę codziennego użytku, jak laptopy czy smartfony. Technologia umożliwia również tworzenie transparentnych lub półtransparentnych ogniw, które mogą być wykorzystywane na elewacjach szklanych budynków. Przykładem komercyjnego zastosowania perowskitów są żaluzje fotowoltaiczne, które zostały zaprezentowane jako pierwsza instalacja na bazie tej technologii.