Perowskity - Polka robi rewolucję na skalę światową. Fotowoltaika dla każdego!

Perowskity to wynalazek, który zrewolucjonizuje rynek OZE. We Wrocławiu uruchomiona została pierwsza na świecie fabryka drukująca elastyczne i ultralekkie ogniwa słoneczne. Metodologia produkcji została opracowana przez fizyczkę Olgę Malinkiewicz.


O czym przeczytasz?

Olga Malinkiewicz, fot. materiały prasowe Saule Technology

Perowskity: co to jest?

Perowskity to minerały, które naturalnie występują w środowisku - w magmie lub skałach, możliwe jest jednak ich syntetyzowanie w ramach procesów chemicznych w laboratorium. Mówiąc o chemii warto wspomnieć, że z naukowej perspektywy perowskity to sole, które określa się wzorem ABX3. Szukając informacji o perowskitach można natknąć się również na ich inną nazwę, czyli tytanian wapnia.

Chociaż może się wydawać, że perowskity to niedawne odkrycie, tak naprawdę wiedzę o nich posiadamy już od 180 lat! Zostały odnalezione i opisane w roku 1838, a swoją nazwę zawdzięczają mineralogowi - Lwowi Aleksiejewiczowi Pierowskiemu. 

Czym wyróżniają się perowskity? Przede wszystkim, są doskonałym przewodnikiem prądu, a dodatkowo świetnie pochłaniają światło słoneczne. Nie trzeba mieć zaawansowanej wiedzy, aby łatwo wysnuć wniosek, że obie te cechy predestynują perowskity do bycia idealnym komponentem paneli fotowoltaicznych. To jednak nie wszystko, co wróży “karierę” tym minerałom w sektorze fotowoltaiki. Tytanian wapnia jest bardzo elastyczny, co z kolei pozwala wykorzystywać go na dowolnych powierzchniach. Wyobraźnia pracuje, prawda?

Jak perowskity zmienią rynek fotowoltaiki?

Stosowane na ten moment na szeroką skalę ogniwa fotowoltaiczne swoje działanie opierają na pozyskiwaniu energii słonecznej, która w wyniku różnicy potencjałów zamieniana jest na energię elektryczną. Do konstruowania popularnych paneli fotowoltaicznych wykorzystuje się głównie krzem. Ma on mnóstwo zalet, ale też pewne ograniczenia: głównie chodzi o masę i sztywność powstałych na jego bazie urządzeń. 

Odkrycie młodej fizyczki, Olgi Malinkiewicz, ma szansę dokonać rewolucji na rynku fotowoltaiki. Oczy wszystkich skierowane są w tym momencie na firmę Saule Technologies, która parę dni temu uruchomiła pierwszą na świecie fabrykę drukowanych ogniw słonecznych na bazie perowskitów we Wrocławiu. 

Olga Malinkiewicz

Dlaczego wynalazek Malinkiewicz jest tak istotny dla technologii OZE? Zaproponowana przez nią metoda produkcji ogniw fotowoltaicznych pozwala na uzyskanie lekkich, cienkich i niebywale elastycznych urządzeń. W ten sposób klasyczna “fotowoltaika” zyskuje poważnego konkurenta, który będzie w stanie dopasować się do każdych, najbardziej wysublimowanych potrzeb odbiorcy. 

Ogniwa na bazie perowskitów mogą - dosłownie - być wkomponowane w dach o bardzo lekkiej konstrukcji, który nie miałby możliwości udźwignąć klasycznej instalacji. Możliwe jest pokrycie nimi dachówki falistej czy całej elewacji budynku. Dodatkowo perowskity mogą być bezinwazyjnie wmontowane w szyby okienne, karoserię samochodu, smartfony, szkła okularów, a nawet… namiot czy ubranie wierzchnie. Ich waga jest marginalna w stosunku do wagi podłoża, na którym zostaną nadrukowane - obecne moduły Saule Technologies ważą jedynie ok. 500 gramów przy pokryciu jednego metra kwadratowego. Oznacza to, że prawie nie zmieniają właściwości materiału, z którym mają współpracować - są niewyczuwalne. Cienkie jak kartka papieru ogniwa fotowoltaiczne perowskitowe to olbrzymi krok przybliżający nas do najbardziej śmiałych wizji z filmów sci-fi. 

Perowskity - zastosowanie technologii przyszłości

Tak naprawdę ogniwa perowskitowe stwarzają nieskończenie wiele możliwości zastosowania. Jak podkreśla w wywiadach Olga Malinkiewicz, jej wynalazek pozwala generować energię nie tylko z promieni słonecznych, ale również sztucznego światła. To sprawia, że perpetuum mobile, maszyna działająca wbrew paradygmatom klasycznej fizyki, nie wydaje się już aż tak bardzo abstrakcyjna.

Ogniwa fotowoltaiczne z perowskitami mogą pracować na Ziemi, ale także w kosmosie, zasilając satelity. Od ładowania smartfona światłem lampki ustawionej na stoliku nocnym, przez dogrzewanie namiotu na biwaku, na zeroemisyjnych biurowcach skończywszy - perowskity sprostają wszystkim tym wyzwaniom. Ogniwa perowskitowe są odporne na fałdowanie i zginanie, a ich elastyczność zależy wyłącznie od materiału, na którym zostały wydrukowane. Te cechy sprawiają, że perowskitowe ogniwa umożliwia architektom projektowanie rozwiązań energooszczędnych na niespotykaną dotychczas skalę - i na dodatek o rewelacyjnym designie. Moduły Saule Technologies są półprzezroczyste, co zwiększa ich atrakcyjność, z łatwością przyjmują również zabarwienie - firma już teraz oferuje szeroką gamę kolorystyczną swojego produktu. 

fot. Saule Technology

Wynalazek Olgi Malinkiewicz został doceniony przez szwedzkiego giganta rynku budowlanego, firmę Skanska. Wespół z Saule Technologies opracowała ona budynki pokryte powłoką perowskitową, która testowana była m.in. w Warszawie od 2018 roku. Wyniki przeprowdzonego eksperymentu były na tyle zadowalające, że doprowadziły do otwarcia fabryki, a tym samym wdrożenia rozwiązania do produkcji przemysłowej. 

Cena perowskitów: ekonomia przemawia na rzecz polskiego wynalazku

Obecnie ceny instalacji fotowoltaicznych są najbardziej atrakcyjne w historii tej technologii. W  połączeniu z unijnymi programami dotacji sprawia to, że kolejne przydomowe elektrownie pojawiają się w Polsce w tempie zbliżającym nas do czołówki Europy, jeśli chodzi o przyrost mocy z tego źródła. Odkrycie Olgi Malinkiewicz ma szansę obniżyć ceny “fotowoltaiki” jeszcze bardziej, a tym samym naprawdę dokonać rewolucji ekologicznej.

Krzem, wykorzystywany aktualnie do produkcji paneli fotowoltaicznych, jest bardzo drogim w produkcji materiałem. Jednak z braku alternatyw, do tej pory jego pozycja króla energii słonecznej była niezagrożona. Perowskity, a raczej opracowana przez Malinkiewicz technologia produkcji ogniw z udziałem tego minerału, może zdetronizować krzem właśnie ze względów ekonomicznych. Okazuje się, że oprócz wymienionych wcześniej cech, perowskity są po prostu tanie: stosowana we Wrocławiu metoda druku umożliwia produkcję ogniw w temperaturze pokojowej. Wstępne szacunki mówią o tym, że inwestycja mogłaby się zwracać nawet w 7 lat, a jej efektywność prawdopodobnie nie będzie maleć przez kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt kolejnych. W zależności od wymagań związanych z aplikacją ogniwa na konkretnej powierzchni cena może się wahać - Saule Technologies wspomina jednak o kwocie 50 Euro na metr kwadratowy powierzchni.

Perowskity - kiedy będzie można je kupić?

Prawdopodobnie jeszcze jakiś czas poczekamy na wprowadzenie perowskitów do komercyjnego obrotu, jednak z zapowiedzi wynika, że może się to stać nawet w tym roku. Wielką nadzieję daje fakt, że Saule Technologies jako pierwsza firma na świecie wyszła z fazy laboratoryjnej do przemysłowej. Otwarcie fabryki we Wrocławiu jest fenomenem na skalę globalną, który wyjątkowo zapisze się w historii OZE.

Olga Malinkiewicz przeszła długą drogę w pracy z perowskitami - w 2014 roku za pierwsze osiągnięcia została nagrodzona w prestiżowym naukowym konkursie Photonics21. W 2015 roku Polka otrzymala tytuł “Innovator of the Year” organizowanym przez renomowany “MIT Technology Review”, magazyn wydawany przez jeden z najbardziej uznanych uniwersytetów na świecie - Massachusetts Instytute of Technology. 

Saule Technologies to firma, którą Malinkiewicz założyła w 2014 wraz z dwoma biznesmenami: Piotrem Krychą i Arturem Kupczunasem. Z początku działalność firmy wspierana była przez japońskiego milionera Hideo Sawadę. W ubiegłym roku przedsiębiorstwo wsparło Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. 

Technologia, którą opracowała polska fizyczka, ma olbrzymi potencjał - zarówno dla naszego codziennego funkcjonowania, jak i przyszłości planety. Obniżenie emisji dwutlenku węgla ze względu na zastąpienie tradycyjnych paliw kopalnych, a także dostęp do taniego i łatwego w produkcji źródła energii to ekologiczne spełnienie marzeń.

Advertisement
Advertisement

Artykuły, które mogą Cię zainteresować

SmartHome oczami dzieci - wymarzony pokój

O jakim pokoju marzą dzieci? Przyjrzymy się bliżej inteligentnemu oświetleniu i sprawdzimy jak dzieci same zmieniają pokój w krainę marzeń. SmartHome w Komputroniku. http://Komputronik-SmartHome

Advertisement