Solarny dach albo panele w ogrodzeniu. Nowe pomysły na fotowoltaikę

Panele fotowoltaiczne ułożone na dachach domów są widokiem, któremu już nikt w Polsce się nie dziwi. Ponad milion gospodarstw domowych korzysta z tego rozwiązania do pozyskiwania własnej energii elektrycznej i zmniejszenia rachunków za prąd. Co jednak, gdy nie mamy dachu, na którym da się umieścić panele? Czy nie mamy szans na zdobycie energii ze Słońca?

Technologia paneli słonecznych, które znamy z polskich dachów, oparta jest na krystalicznym krzemie (tzw. technologia I generacji). Jej pionierskie wykorzystanie miało miejsce już w 1958 roku w satelicie okołoziemskim Vanuard I. Największą zaletą, a zarazem przyczyną popularności tej technologii jest powszechna dostępność krzemu w środowisku (jest drugim po tlenie najbardziej dostępnym pierwiastkiem na Ziemi). Z drugiej strony, największą wadą krzemu z punktu widzenia rozwoju fotowoltaiki jest to, że panel z niego wykonany nie może być ani cienki, ani elastyczny.

Panele wykonane z krystalicznego krzemu możemy spotkać na dachach, ale też ustawione pod kątem na polach, gdzie zajmować mogą spore połacie terenu. Jednak coraz częściej do głosu dochodzą naukowcy i przedsiębiorcy, którzy wspólnymi siłami starają się poszerzyć ofertę sposobów na prąd ze Słońca.

Jednym z pomysłów jest oparcie ogniw fotowoltaicznych na perowskitach. Przełomowość tego sposobu polega na tym, że perowskity można nadrukować na dowolną powierzchnię, np. na butelkę oraz mogą uzyskiwać energię nie tylko ze Słońca, ale też ze sztucznego oświetlenia. Według założeń naukowców produkcja ogniw opartych na perowskitach powinna być bardzo tania. Obecnie trwają prace nad komercjalizacją tego pomysłu.

Jednak już dziś w Polsce można zobaczyć wykorzystanie ogniw perowskitowych w praktyce. Pierwsza komercjalizacja miała miejsce w 2021 roku, kiedy to na fasadzie budynku jednej z firm w Lublinie umieszczone zostały żaluzje o powierzchni 32 m kw. Ich zadaniem jest ogrzewanie lub chłodzenie budynku, w zależności od potrzeb.

Wymyślenie sposobu pozyskiwania przezroczystych czy raczej półprzezroczystych paneli słonecznych to otwarcie drogi do zdobywania energii elektrycznej poprzez szyby, które każdy ma w swoim domu. Takie panele pochłaniają część niewidzialnej energii słonecznej, a widzialne światło jest przepuszczane. Dzięki temu okna z panelami wyglądają zupełnie zwyczajnie. Problemem tej technologii jest mniejsza produkcja energii w porównaniu do klasycznych rozwiązań. Nad tym, jak to zmienić, pracują naukowcy.

Pewną wariacją tego pomysłu są szyby z powłokami kwantowymi (Q GLASS). Patent na tę technologię należy do jednej z firm na Podkarpaciu. Powłoki kwantowe są umieszczone między dwoma szybami, stanowiąc swego rodzaju filtr dla światła słonecznego. Dzięki temu poza produkcją taniej energii elektrycznej do wnętrza pomieszczeń nie wpada też szkodliwe promieniowanie UV. Szyby z powłokami kwantowymi zostały już wykorzystane w praktyce. Trwają prace nad dalszą i szerszą komercjalizacją tego pomysłu.

Po co kłaść panele słoneczne na dachu, skoro same mogą być dachem? Tak właśnie w największym skrócie można opisać pomysł na dachy solarne. Największą zaletą tej propozycji jest jej estetyczność, nowoczesny design, mocno odróżniający się wizualnie od wystających z dachu klasycznych rozwiązań. Jednak technologicznie to wciąż prawie te same panele krzemowe, które znamy z dachów. Na rynku dostępne są od 2021 roku.

Panele fotowoltaiczne można wykorzystać także jako ogrodzenie. W przeciwieństwie do paneli na dachach, które układa się zwykle w stronę południa, płot ma za zadanie zbierać energię słoneczną ze wschodu i zachodu. Dzieje się tak dzięki temu, że panele ustawione są pionowo i są dwustronne. Wysokość płotu może mieć od 1,5 do 2,8 m. Można także zawiesić je na istniejącym ogrodzeniu.

Z tego rozwiązania można już w Polsce korzystać komercyjnie. Oferta kierowana jest zwłaszcza do gospodarstw rolnych, choć nie ma przeszkód, by korzystać z niej na innego rodzaju działkach.

Agata Wilk