EU-projekt skal få vinduer til at lave solenergi

Gennemsigtige solceller kan bruges i vinduer, men har indtil nu enten ikke været særligt gennemsigtige eller særligt effektive. Det skal Citysolar-forskere ændre på.
Hvis vinduer kan indfange solenergi, kan det blive en grøn gamechanger. Foto: SDU.
Hvis vinduer kan indfange solenergi, kan det blive en grøn gamechanger. Foto: SDU.

Partnere i projektet

  • Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) – Prof. Aldo Di Carlo Research IT
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) – Prof. Christoph Brabec University DE
  • University of Southern Denmark (SDU) – Prof. Morten Madsen University DK
  • Università degli Studi di Roma « Tor Vergata » (UNITOV) – Dr. Fabio Matteocci University IT
  • Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) – Dr. Stefania Cacovich Research FR
  • H.GLASS (HG) – Dr. Fabrizio Giordano SME CH
  • Eni S.p.A. (Eni) – Dr. Paolo Biagini Large Enterprise IT
  • Brilliant Matters (BM) Organic Electronics Inc. (Brilliant Matters) – Dr. Philippe Berrouard SME CANADA
  • King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) – Prof. Iain McCulloch University Saudi Arabia

EU-projektet Citysolar har en målsætning om at revolutionere markedet for gennemsigtige solceller i vinduer. Projektets partnere består af nogle af verdens førende forskere på området og nogle af de stærkeste industrielle aktører på markedet. De har sat sig det ambitiøse mål at lave de mest effektive og mest gennemsigtige, strømproducerende vinduer, verden endnu har set.

Og det kan blive en reel gamechanger i den grønne omstilling, skriver Det Tekniske Fakultet under SDU i en pressemeddelelse.

I storbyer findes masser af bygninger og højhuse med store facader med solafskærmende glas, der skal forhindre overophedning og blænding fra solen. Ideen er, at i stedet for at reflektere sollyset tilbage, skal den bruges til at producere strøm. Vinduerne skal blive små kraftværker og gøre bygningerne energineutrale.

Benspænd skal ryddes af vejen

Strømproducerende vinduer kaldes på engelsk ‘photovoltaic windows’, på dansk blot PV-vinduer, og det findes allerede på market. Konceptet med gennemsigtige solcelle-vinduer er dog endnu ikke på et stadie, hvor de er klar til masseproduktion og kommercialisering.

Problemet er de to modsatrettede kræfter: effektivitet og gennemsigtighed. De gennemsigtige PV-vinduer har ikke været i stand til at absorbere nok energi til at genere elektricitet på et niveau, hvor det har givet mening. Omvendt har de effektive vinduer ikke været gennemsigtige nok.

– Der sket en utrolig positiv udvikling inden for nye halvledende materialer til organiske solceller. Sammenholdt med udviklingen indenfor solceller baseret på perovskit materialer betyder det, at vi med vores unikke koncept med tandem-solceller kan sprænge rammerne for effektivitet i PV-vinduer, siger professor mso ved SDU, Morten Madsen.

Tandemsolceller er vejen frem

Citysolar-projektet vil fremstille en tandemkonstruktion bestående af perovskit og organiske solceller. Mineralet perovskit har vist sig ikke blot at være ultrabilligt, men også ekstremt effektivt, når det gælder om at omdanne solens stråler til elektricitet, også når det gælder den ultraviolette del af lysspektret.

Også organiske solceller er i rivende udvikling, mest af alt fordi det er lykkedes at forbedre deres effektivitet for den infrarøde del af lysspektret. De består af kulstofbaserede materialer i helt tynde plastiklag.

Citysolar-projektets unikke tandemsolcelle-koncept kombinerer et lag organiske solceller med en tynd film af perovskit.

– Gennem nye koncepter indenfor modulintegration og lysstyrende film, samt de nye materialer, vil vi opnå en effektivitet på over 15 procent, hvilket understøttes af konsortiets beregninger. Nu skal vi så bevise det og føre det ud i livet, siger Morten Madsen.

Kombinationen af organiske solceller og perovskit har den fordel, at de to typer kan justeres til at absorbere forskellige bølgelængder af solens stråler. Tandemsolcellen høster således hovedsageligt energi fra solens infrarøde og ultraviolette stråler, men ikke det synlige lys, hvilket gør det muligt at sætte nye standarder for effektivitet i semi-transparente PV-vinduer, som er interessante i kommerciel henseende.

Derfor er der ikke kun tilknyttet skarpe hjerner fra den akademiske verden til projektetet, men også stærke, industrielle aktører. I projektets partnerkreds finder man således både SMV’er og store internationale virksomheder.

Citysolar-projektet løber i tre år. Det er målet at bygge en demonstrationsmodel af det unikke koncept baseret på tandem-solcellerne.

Relateret indhold