Opracowane przez Olgę Malinkiewicz ogniwa perowskitowe mają szansę zrewolucjonizować podejście do fotowoltaiki. We Wrocławiu wystartowała ich fabryka, za którą stoi spółka Saule Technologies. W projekt zaangażowany jest także m.in. notowany na warszawskiej giełdzie Columbus.
Droga z naukowego laboratorium do fabryki i komercjalizacji projektu często bywa problematyczna. Rewolucyjne odkrycia bywają szumnie ogłaszane, a następnie giną w drodze na sklepowe półki. Czasem problemem jest przeniesienie pomysłu z małej skali na dużą, przemysłową, czasem po drodze konkurencyjne rozwiązania okazują się lepsze, praktyczniejsze, bądź po prostu lepiej dofinansowane. 21 maja przyniósł dla jednego z głośniejszych polskich wynalazków istotny krok, by uniknąć podobnego losu - perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne trafiły do przemysłowej produkcji. I to na miejscu, w Polsce, w dawnych halach wrocławskiego Pafawagu.
Perowskity to grupa minerałów o charakterystycznej strukturze, które podatne są na modyfikacje zmieniające ich właściwości (np. przewodzenie prądu) oraz świetnie absorbują światło. Z tego powodu o ich zastosowaniu w fotowoltaice mówi się nie od dziś. Pierwsze ogniwo perowskitowe skonstruowano w 2009 roku, jednak z powodu niskiej wydajności (niecałe 4 proc.) i wysokich kosztów produkcji projekt daleki był od komercjalizacji. Wydajność jednak szybko rosła, w 2014 roku zbliżyła się nawet do 20 proc., by w 2019 roku zbliżyć się do 25 proc. i niemal zniwelować stratę do głównego surowca wykorzystywanego w fotowoltaice - krzemu. Problemem wciąż były jednak koszty. Tutaj w połowie dekady na scenę weszła Olga Malinkiewicz, której metoda dawała szansę na upowszechnienie wynalazku.
Drukowana rewolucja
Kluczem do powodzenia okazało się wyeliminowanie z procesu tlenku tytanu. Drogiego i wymagającego obróbki w wysokiej temperaturze (ok. 500 stopni C). Opracowana przez Malinkiewicz metoda umożliwia uzyskanie ogniwa z warstwą perowskitową w zdecydowanie bardziej przystępnych temperaturach i przy niższych kosztach materiałów startowych.
- Sercem naszej technologii jest stacja druku atramentowego InkJet. Najważniejsza warstwa to warstwa perowskitowa, a perowskit jest kryształem. To nie jest trywialne zadania wydrukować coś, co po nadruku i odparowaniu rozpuszczalników przyjmie formę krystaliczną. To wielka sztuka, pracowaliśmy nad tym wiele lat, by robić to w sposób przewidywalny i zdatny do zastosowań przemysłowych - tłumaczyła podczas otwarcia fabryki Malinkiewicz.
Syntetyczny perowskit po prostu nadrukowywany jest na wcześniej odpowiednio przyciętą rolkę folii. To umożliwia uzyskanie pożądanych kształtów. Dodatkowo ogniwa, gdy są gotowe, są laminowane, by zwiększyć odporność. Co istotne, gotowy produkt jest bardzo cienki, przypomina płachtę. W porównaniu do ciężkich ogniw krzemowych to spora różnica, która w zamyśle pozwala na zwiększenie wachlarza zastosowań przy zachowaniu wydajności. Ogniwa perowskitowe można przykładowo przyklejać na żaluzje, dachy aut czy do telefonów komórkowych.
Zainteresowanie w nieruchomościach
Forma pozwala także myśleć o zastosowaniach w budownictwie i np. budowie ścian czy okien z cienką fotowoltaiczną pokrywą. Przy okazji otwarcia fabryki pojawił się zresztą komunikat dotyczący trójstronnej umowy współpracy między Columbus Energy, Saule oraz MVGM Property Management w zakresie transformacji energetycznej klientów MVGM, spółki działającej w obszarze zarządzania nieruchomościami komercyjnymi. Umowa nie stanowi źródła jakiegokolwiek zobowiązania, pokazuje jednak kierunek, w którym technologia może podążać.
Przeczytaj także
Warto dodać, że giełdowy Columbus posiada także 20 proc. udziału w kapitale zakładowym i głosach na walnym zgromadzeniu Saule. Umowa oraz otwarcie fabryki spotkały się z entuzjastycznym przyjęciem ze strony inwestorów. Na poniedziałkowej sesji akcje Columbusa podrożały o blisko 19 proc.
Od 2018 roku z Saule współpracuje też Skanska, czego efektem były m.in. pilotażowe prace badawcze prowadzone na elewacji warszawskiego biurowca Spark. Nad fotowoltaiką zintegrowaną z budynkami współpracuje także inna obecna na warszawskiej giełdzie spółka - ML System. Jej technologię opisywaliśmy szeroko w materiale "Jak się produkuję fotowoltaikę".
Technologia nadal wymaga pracy
Warto jednak pamiętać, że przed Saule daleka droga i otwarcie fabryki to nie koniec wyzwań, a wręcz przeciwnie - nadejście kolejnych. Zarówno w kwestii pozyskiwania partnerów, ale także i rozwoju technologicznego. Po pierwsze, nad zastosowaniem perowskitów w fotowoltaice pracują też inne ośrodki. Po drugie, kluczem w tym biznesie jest walka o efektywność. Zarówno kosztową, jak i wydajność samych ogniw.
Obecnie spółka podaje, że początkowa wydajność produktu wyniesie około 10 proc., do laboratoryjnych wyników droga jest więc póki co wciąż daleka. Całkowita cena będzie zależała od wymagań związanych z aplikacją materiału na powierzchni. Firma szacuje, że cena może wynieść 50 euro/m2 do 2022 r. Początkowy okres żywotności ogniw perowskitowych wyniesie kilka lat, jednak z czasem ulegnie wydłużeniu.
