Российские разработки: Полупрозрачные солнечные панели для фасадов.
Центр палладиевых технологий «Норникеля» и НИТУ МИСИС показали готовые масштабируемые образцы полупрозрачных перовскитовых солнечных модулей которые могут использоваться для установки на стеклянных фасадах и крышах зданий. Building Integrated Photovoltaics (BIPV) новая концептуальная технология позволяющая превратить архитектурные элементы в источник электроэнергии, при этом сохраняя естественную освещённость и обеспечивая защиту от перегрева. Фотоэлектрические системы, интегрированные в строительные конструкции (BIPV), предполагают использование солнечных модулей как части здания – в фасадах, кровле, окнах и ограждениях балконов. Это позволяет генерировать электроэнергию непосредственно на поверхности здания, сокращая его потребление энергии и одновременно поддерживая эстетичный внешний вид здания. Перовскитные панели применимы как для частных домов, так и для промышленных комплексов. В отличие от кремниевых солнечных панелей, которые обычно монтируются на крышах или отдельных солнечных фермах, в России впервые появилась возможность интегрировать полупрозрачные перовскитные панели прямо в стеклянные фасады и окна. Исключительные характеристики перовскитов обеспечивают преобразование солнечного света даже при облачной погоде и слабом освещении.
Ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова говорит что, коллектив учёных Университета МИСИС под руководством талантливого доктора наук Данилы Саранина на протяжении нескольких лет разрабатывает технологии и материалы для альтернативной энергетики, ведёт исследования в области увеличения срока эксплуатации и коэффициента полезного действия солнечных элементов нового поколения. Благодаря технологической базе созданной в вузе легко осуществим переход от лабораторных образцов к масштабируемым прототипам и полевым испытаниям солнечных модулей на основе перовскитов.
Инновационные полупрозрачные перовскитовые панели можно интегрировать в стеклянные поверхности. Они имеют высокую прозрачность более 30% и эффективно преобразовывают солнечное излучение в электроэнергию. Панели выполняют одновременно три функции: генерацию электроэнергии, естественное освещение помещений и отражение теплового излучения.
Данила Саранин, заведующий лабораторией перспективной солнечной энергетики НИТУ МИСИС так описывает достижения своей команды : " Нам удалось раскрыть потенциал палладия для создания долговечных прозрачных электродов в солнечных модулях. В основе технологии лежат перовскитные плёнки толщиной менее одного микрона, нанесённые методом печати на стеклянную подложку. Ключевой инновацией стало использование прозрачных многослойных электродов с добавлением палладия, устойчивых к окислению. Нанесение тонкого слоя палладия практически не влияет на себестоимость технологии, но значительно повышает ее устойчивость к влаге, воздуху и перепадам температур. Этот металл традиционно применяется в микроэлектронике и нефтехимии и мы нашли новое применение для него».
Расчеты показывают: квадратный метр панели способен вырабатывать до 150 Вт электроэнергии, превращая стеклянные поверхности в активные элементы энергосистемы здания. Использование BIPV технологий позволяет компенсировать до 40% энергозатрат зданий со стеклянными фасадами и панорамными окнами. К примеру, офисный центр с остеклением 3000 м² даёт до 45 кВт установленной мощности, что составляет 55 000 кВт·ч в год, а тепличный комплекс площадью 1 гектар со стеклянным покрытием может производить в масштабах сотен кВт·ч в год, обеспечивая до половины собственных энергозатрат.
Это первые шаги в развитии российской BIPV технологиях.
