Zwykłe okna idą do kosza. To, co je zastąpi, już trafiło do sprzedaży

BIPV – ang. Building Integrated Photovoltaics (fotowoltaika zintegrowana z budynkiem) – to trend stawiający na wykorzystanie OZE bez montowania dodatkowych paneli generujących prąd. Pomysł polega na tym, by to sam budynek stał się "minielektrownią".

Przełom w BIPV stanowi technologia perowskitowa. Choć materiały te znane są od XIX wieku, o ich wykorzystaniu w fotowoltaice zrobiło się głośno w 2014 roku, kiedy polska fizyczka Olga Malinkiewicz otrzymała za pracę naukową w tej dziedzinie nagrodę w konkursie Photonics21.

Od kilku lat trwa dynamiczny wyścig o komercjalizację perowskitów. W Polsce udział w tym wyścigu najlepiej nam nie wychodzi. Dużo lepiej radzi sobie inny kraj, w którym na rynku zaczynają się pojawiać szyby ze "wbudowaną" fotowoltaiką. Nie są to rozwiązania koncepcyjne, a gotowe urządzenia, które już teraz pozwalają na generowanie prądu.

Założenie szyb z perowskitami jest proste – pomiędzy dwie szklane części nadrukowywana jest instalacja, która ma pozwolić na przenikanie światła do wnętrza i generowanie prądu.

Pierwsze komercyjne okna z fotowoltaiką powstają przy współfinansowaniu przez projekt NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization), który jest realizowany we współpracy z Ministerstwem Gospodarki, Handlu i Przemysłu Japonii. Celem programu NEDO jest sprawienie, by Japonia osiągnęła do 2050 roku neutralność węglową.

Dotarcie do tego celu będzie wymagało cierpliwości. Na razie Japonia zamierza osiągnąć moc 20 GW z perowskitów w ciągu najbliższych 14 lat. Dla porównania – w Polsce łączna moc instalacji OZE wynosiła na koniec sierpnia ponad 41 GW, z czego ponad 28 GW przypadało na fotowoltaikę.

Dlaczego akurat Japonia celuje w perowskity? Wynika to przede wszystkim ze stosunkowo niewielkiej powierzchni nadającej się do budowy farm fotowoltaicznych, ale też zabudowy, która jest bardzo gęsta i cechuje się ograniczoną powierzchnią dachową. Inną kwestią jest też to, że zaplecze technologiczne tego kraju pozwala na prowadzenie tego typu eksperymentów. Nie brakuje również funduszy na rozwój takich rozwiązań.

Fotowoltaika perowskitowa opracowywana jest równolegle przez kilka firm. Mowa tu m.in. o Panasonicu, Sekisui, EneCoat Technologies oraz TEPCO Holdings. Pierwsze panele tego typu trafiają do sprzedaży już teraz w ramach pilotażu i sprzedaży przedprodukcyjnej. W tej chwili oferowane są z 10-letnią gwarancją, ale dyrektor programu NEDO, Koji Matsubara, ocenia, że ich trwałość może wkrótce pozwolić na wydłużenie okresu gwarancyjnego w kolejnych generacjach do 15-20 lat. Masowa produkcja okien tego typu ma ruszyć w 2029 roku. Jeśli chodzi o cennik, w tej chwili takie rozwiązania są sprzedawane w ramach wyceny indywidualnej.

Dalsza część artykułu poniżej.

O tym, że perowskity w końcu posłużą do konstrukcji okien, mówiło się od dawna. Takie instalacje wymagają jednak dość niecodziennego podejścia do organizacji wnętrza. Po pierwsze, musimy doprowadzić przewody do szyb, co nie zawsze jest łatwe (i osiągalne bez naruszania estetyki pomieszczenia). Po drugie, cena takich rozwiązań jest wielokrotnie wyższa niż standardowych okien.

Problemem może okazać się również lokalizacja okna. Przy zakupie okien BIPV trzeba będzie brać pod uwagę m.in. wysokość budynku, kąt nachylenia oraz obecność drzew i innych przeszkód utrudniających dopływ promieni słonecznych.

Nie zmienia to jednak faktu, że rewolucja dzieje się na naszych oczach, a fotowoltaika perowskitowa w ramach BIPV w najbliższych dekadach może stać się jedną z najważniejszych technologii OZE. Szczególnie że poza oknami perowskitowymi trwają prace także nad wykorzystaniem tego materiału w ramach ogniw foliowych. Takie rozwiązania mają być montowane na obiektach publicznych, np. na dachach hal sportowych, gdzie montaż standardowych ogniw byłby zbyt ryzykowny ze względu na ich wagę.