bygninger behøver ikke længere at gå på kompromis med vinduets gennemsigtighed, når de installerer solcellepaneler. Polysolar, baseret i Cambridge, har en klar vision for fremtiden for solenergi, og har lanceret en erstatning for traditionelle glasruder, der også producerer ren, vedvarende energi.

Polysolar har eksisteret siden 2007 og udviklet næste generations fotovoltaik baseret på organiske polymerer. Virksomheden har leveret solpaneler til markedet i cirka fem år.

udskrivningsprocessen

fotovoltaisk (PV) glas bruger det samme grundlæggende princip som solpaneler, som du ser på tagene, men det er gennemsigtigt. Den anvendte teknologi er kendt som tyndfilm, hvilket simpelthen betyder, at det aktive PV-lag påføres meget tyndt. I modsætning til konventionelle solpaneler, hvor siliciummonokrystaller dyrkes og skæres i skiver, tyndfilmsteknologi støvsuger en film på et udført glaslag.

Polysolar CEO Hamish forklarer processen, som er udviklet i samarbejde med den tyske kemiske gruppe Merck.

data, indsigt og analyse leveret til dig se alle nyhedsbreve fra Energiteknologiteamet Tilmeld dig vores nyhedsbreve Tilmeld dig her

” producerer og udvikler vores aktive materiale; et farveløst absorberende lag, der kan trykkes med væske,” siger han. “Så det er en trykproces snarere end den mere traditionelle brug af et stort vakuumkammer.

“du udskriver på et stykke glas, og du har et elnet trykt på. Du lægger derefter på forskellige lag, men det hele er trykt oven på hinanden for at lave din celle.”

den anden partner på projektet er Center for Process Innovation (CPI), et britisk statsfinansieret forskningsinstitut med et innovationscenter i Sedgefield, County Durham, der er specialiseret inden for opskalering af teknologi til fremstilling.

fordelen ved trykelementet er, at enhver størrelse, form og variation af det glas, en kunde ønsker, kan produceres.

hvorfor PV-glas trumfer konkurrencen

siger, at der er mange fordele ved at bruge PV-glas i stedet for traditionelle paneler ud over at være i stand til at se igennem det.
” det virker ved lavere lysniveauer, så det vil arbejde ned til mindre end 10% af sollyset,” siger han. “Det ændrer ikke dets effektivitet afhængigt af mængden af lys, det får.”

dette betyder, at disse paneler kan placeres, hvor andre normalt ikke ville arbejde, såsom på lodrette facader på enhver side af en bygning. Omgivende og reflekterende lys absorberes alle, så panelernes placering er ikke så vigtig som for originale paneler, der skal opsuge så meget direkte sollys som muligt.

også, når et panel er skyggefuldt, påvirkes de andre ikke, hvilket kan være tilfældet, når der er masser af solpaneler sammen i en seriestreng.

“med vores teknologi forbinder du parallelt med allerede højspændingspaneler,” siger han. “Det betyder, at hvis man er skyggefuld, går hele partiet ikke ned.

“vores arbejder altid med deres optimale ydelse på tværs af et array, snarere end dybest set at være på det dårligst ydende niveau for ethvert panel i en seriestreng.”

konventionelle solpaneler er mindre effektive, jo varmere de bliver, og skal derfor ventileres for at holde dem kølige. Polysolære paneler påvirkes ikke af temperaturen, fordi de kan isoleres direkte og derfor kan tilsættes til termoruder.

PV-glas har også fordelen ved at reducere både den termiske forstærkning til en bygning og dens varmetab.

“vores paneler, den dobbelte glasenhed, svarer med hensyn til deres ydeevne til en tredobbelt glasenhed,” siger han. “Det gør væk med at skulle sætte på ting som brise soleil og den slags ting for at skygge bygninger.”

det er dyrt at forsøge at holde bygninger kølige, så at hjælpe dette vil sandsynligvis have indflydelse på mængden af penge, som virksomheder bruger på klimaanlæg og skyggeelementer.

“det tager faktisk også noget af varmen ud og omdanner den til elektricitet, så noget af det infrarøde lys omdannes til elektricitet,” forklarer han. “Et af de andre nøgleelementer er, at de lederlag, vi bruger til at sammensætte cellen, er nøjagtigt de samme som det, du bruger i lav-E-glas, så du tager et gennemsigtigt lederudvendigt lag på for at reflektere varmen tilbage.”

er PV-glas et realistisk alternativ?

han forklarer, at de gennemsnitlige krav til kontorbygning er ret store på grund af en høj afhængighed af computere og kølesystemer.

“når det er sagt, ja, du kunne lave en bygning nul-kulstof ved at dække den i fotovoltaik,” tilføjer han.

hvert panel producerer 60 til 70 vand pr.kvadratmeter, så bygninger med store overfladearealer, såsom Shard i London, vil producere betydeligt mere strøm end dem med små overfladearealer. Mængden af produceret strøm vil variere meget afhængigt af bygningens form og position, men han siger, at der er nået betydelige niveauer i de fleste casestudier.

for eksempel, Polysolar sat op en bygning på bygningen forskningsinstitution, som har en tre-etagers glas atrium, der producerer alle sine strømbehov.

“ligeledes producerer nogle af de andre bygninger, vi har, mellem omkring en tredjedel og en halv af strømbehovet,” siger han.
med hensyn til overkommelighed siger han, at Polysolære paneler er dyrere end konventionelle ruder, men det er kun en marginal ekstra omkostning, og holdet arbejder på at gøre panelerne mere effektive og omkostningseffektive hele tiden.

“hvis du sætter en gardinvæg op på en bygning, ser du på mellem 700 og 1000 pr.kvadratmeter,” siger han. “PV-siden koster sandsynligvis 150 til 200 kr. pr. kvadratmeter, så det er kun en rimelig lille procentdel.”

med de tilhørende energibesparelser siger han, at brugerne generelt kan forvente at se tilbagebetaling inden for otte til ti år efter installationen.

forbedring af effektivitet og fremtidssikring

de nyeste Polysolære paneler er helt gennemsigtige, mens tidligere versioner havde en orange farvetone. Denne forbedring gør dem betydeligt mere attraktive, og betyder også, at der er fleksibilitet med hensyn til at gøre dem i forskellige transparenter, farver og størrelser.

han siger, at teknologien skrider frem, og virksomheden arbejder på glasets effektivitet og appel.
“jo mere effektiv du kan gøre dem, jo bedre,” siger han. “Det er klart, at hvis du absorberer alt lyset for at gøre det til strøm, er der en grænse for, hvor langt du kan gå på effektivitetsfronten.

“så vores vigtigste drev i øjeblikket er æstetik, for at gøre dem så tæt og så lignende og lettere at installere og så billige som konventionelt glas.”

han siger, at hvis Polysolært glas i sidste ende koster det samme som en almindelig rude, ville der ikke være nogen grund til ikke at bruge det til fremtidig udvikling, især hvis energiomkostningerne reduceres på lang sigt.

denne teknologi har en rolle at spille i udviklingen mod nulkulstofbygninger, især hvis installationen er lige så enkel og tilgængelig som almindelige materialer.

“der har været spruttende starter og stopper med hensyn til bygningsregler, der dikterer nul-kulstofbygninger og bevægelsen mod nul-kulstofbygninger,” siger han. “Men generelt set er det den måde, hele verden går på.”

på trods af at den britiske regering ikke er særlig proaktiv med hensyn til at gøre bygninger nul-kulstof, mener han, at bevægelsen kun vil accelerere.

“byggebranchen selv tager føringen, fordi de forsøger at fremtidssikre bygninger,” siger han. “Det er en etableret proces at komme derhen. Den Europæiske regulering kommer ind om et par år, hvilket vil diktere det.”