Tim, koji okuplja devet partnera iz sedam zemalja, razvija solarne ćelije i module od novih materijala.

Naučnici iz međunarodnog projekta “CitySolar” razvili su providne solarne module koji se mogu integrisati u građevinske objekte.

Tehnologija koja kombinuje perovskitne i organske solarne ćelije mogla bi da pretvori nebodere u solarne elektrane.

Tim, koji okuplja devet partnera iz sedam zemalja, razvija visokoefikasne providne solarne ćelije i module.

Solarni moduli su zasnovani na perovskitnim ćelijama, koje apsorbuju ultraljubičasto zračenje, i organskim fotonaponskim (OPV) ćelijama, koje hvataju infracrveno zračenje.

Projekat “CitySolar” je prvi riješio ključni izazov u razvoju providnih solarnih ćelija – balansiranje efikasnosti i prozirnosti.

Zahvaljujući kombinaciji organskih solarnih ćelija sa perovskitnim, istraživački tim je postigao efikasnost modula od 12,3 odsto uz transparentnost od 30 odsto.

Novi materijali u razvoju solarnih ćelija
Perovskit je klasa materijala sa istom kristalnom strukturom kao mineral kalcijum-titanat (CaTiO3), nazvan po ruskom mineralogu Lavu Aleksejeviču Perovskom.

Međutim, perovskiti koji se koriste u solarnim tehnologijama su sintetskog porijekla. Njihova hemijska struktura se u laboratorijama modifikuje kako bi se poboljšala efikasnost, stabilnost i bezbjednost. Umesto kalcijuma i titanijuma, u kristalnu rešetku se dodaju određeni organski molekuli, metali i halogeni elementi, poput hlora, broma i joda.

Zahvaljujući jedinstvenoj strukturi i hemijskom sastavu, sintetički perovskiti imaju izuzetnu sposobnost apsorpcije sunčeve svjetlosti, što ih čini posebno pogodnim za primjenu u solarnim ćelijama.

Organske solarne ćelije sadrže organske polimere ili male molekule uglavnom od ugljeničkih materijala za pretvaranje sunčeve svjetlosti u električnu energiju.

Za razliku od tradicionalnih silicijumskih solarnih ćelija, koje se prave od krutih i teških materijala, organske su lagane, fleksibilne i mogu se proizvoditi u tankim slojevima. Oba materijala su vrlo jeftina za proizvodnju, što tehnologiju čini isplativom.

Zgrade koje proizvode energiju – budućnost energetske efikasnosti
Višeslojni moduli koje je razvio “CitySolar” su idealno rješenje za zgrade. Propuštaju sunčevu svjetlost i mogu da budu ubačeni u prozore, staklene fasade i krovove, omogućavajući prirodno osvjetljenje, dok sa druge strane hvataju sunčevo zračenje i pretvaraju u električnu energiju.

Jedna od prednosti providnih solarnih modula integrisanih u zgrade jeste što proizvode električnu energiju upravo tamo gdje se i troši, za razliku od tradicionalnih solarnih elektrana, koje su često udaljene od mjesta potrošnje. Time se smanjuju gubici u prenosu i minimizira potreba za nadogradnjom elektroenergetske mreže.

“Prelazimo ka takozvanim zgradama sa potrošnjom energije gotovo na nuli ili na nuli, ali s ovom tehnologijom možemo ići još dalje i stvoriti zgrade koje proizvode energiju. Ovo predstavlja ogromnu tržišnu priliku”, objasnio je Morten Madsen sa Univerziteta Južne Danske, jedan od istraživača.

Istraživački tim očekuje da će transparentne solarne ćelije igrati ključnu ulogu u budućim održivim energetskim rješenjima.

Međutim, tehnologija još nije spremna za komercijalizaciju, uslijed daljih izazova sa balansiranjem troškova, estetike i efikasnosti.

Projekat “CitySolar” je dobio 3,8 miliona evra iz programa EU Horizont 2020. Evropska unija ima za cilj da potpuno dekarbonizuje građevinski sektor najkasnije do 2050. godine, s obzirom na to da on trenutno čini oko 40 odsto ukupne potrošnje energije.