Гарно та ефективно. Німецькі вчені створюють фасадне покриття для будівель, що генерує сонячну енергію

Німецькі вчені з Інституту електронно-променевих та плазмових технологій Фраунгофера (FEP) досягли значного прогресу в проєкті Design-PV, що має на меті зробити сонячні панелі більш привабливими для сучасної архітектури.

Використовуючи інноваційну технологію рулонної наноімпринтної літографії (NIL), дослідники розробили декоративні плівки, які дозволяють фотоелектричним (PV) модулям інтегруватися в фасади будівель, не втрачаючи при цьому ефективності.

Технологія NIL схожа на процес штампування візерунків, але на мікроскопічному рівні. Майстер-ролик з мікроструктурами вдавлюється в рідке покриття на рухомій плівці. Одночасно електронні промені швидко затверджують покриття, фіксуючи візерунок. У покриття можна додавати пігменти або частинки для створення різних кольорів та декоративних ефектів. Завдяки безперервному процесу «з рулону на рулон» можна виробляти плівки завширшки до 1250 мм зі швидкістю до кількох десятків метрів на хвилину, що забезпечує масштабне та економічно вигідне виробництво.

Ця розробка є особливо актуальною для Німеччини, яка поставила за мету досягти кліматичної нейтральності до 2045 року. Розширення використання відновлюваних джерел енергії, зокрема інтеграція фотоелектричних систем у будівлі (BIPV), є ключовим елементом цього плану. Інтегруючи сонячні модулі у фасади, міста можуть розкрити величезний додатковий енергетичний потенціал без необхідності виділення нових земельних ділянок.

Перші випробування показали, що нові фотоелектричні модулі візуально не відрізняються від звичайних металевих фасадних панелей. При цьому вони забезпечують до 80% продуктивності порівняно з відкритими модулями. Доктор Штеффен Гюнтер, керівник проєкту у Fraunhofer FEP, підтвердив, що естетичний результат є важливим кроком, оскільки раніше архітектори та будівельники вважали візуальний вигляд головною перешкодою для впровадження BIPV.

Для забезпечення довговічності декоративних плівок, дослідники розробили процес плазмової обробки, який надає підкладці ETFE шорсткості в наномасштабі, значно покращуючи адгезію.

Наступним етапом проєкту стане тестування додаткових кольорів, візерунків та оцінка довговічності модулів в реальних умовах. Результати досліджень будуть представлені на конференції Radtech Europe у Варшаві, яка відбудеться з 27 по 29 жовтня 2025 року. Проєкт Design-PV фінансується Федеральним міністерством економіки та енергетики Німеччини, а його партнерами є такі компанії, як SURTECO GmbH, FLAGCHGLAS Sachsen GmbH, Ronge GmbH та TOMASIC Engineering GmbH.