Fotovoltaický článek ve fasáde objeků
Za uplynulých pět desetiletí se vývoj fotovoltaických článků (vznik prvního použitelného článku z krystalického křemíku se datuje do padesátých let minulého století) posunul obrovským směrem kupředu. Zdokonalovány jsou technologie, které jsou odolnější, přizpůsobivější a výkonnější, i montážní systémy, umožňující svobodnější instalaci v podstatě kdekoli.
Cílem výrobců je nabídnout spolehlivé technologie, které s sebou z hlediska zdrojů i výrobních procesů ponesou minimální zátěž pro životní prostředí. Tlak je bezesporu kladen i na ceny panelů, u kterých kromě efektu ze zavedení hromadné a sériové výroby (posun směrem dolů) samozřejmě hraje roli požadavek na vývoj nových, dokonalejších technologií. Dnes není problém zabudovat fotovoltaický článek přímo do střešní konstrukce místo střešní krytiny nebo do fasády objektu.
V uplynulém období došlo na trhu s fotovoltaikou k významným změnám, ať už z hlediska legislativních úprav, tak z pohledu konkurenceschopnosti. Tržní prostředí obecně otevírá příležitosti jen těm nejlepším, kteří mají co nabídnout. Výrobci fotovoltaických technologií zůstávají u nabídky monokrystalických a polykrystalických modulů, založených na krystalickém křemíku, který je nejúčinnější. Posun však u těchto panelů přichází v jejich konstrukčním řešení a ve zvyšování účinnosti. Sortiment je významně rozšiřován o nové technologie, z nichž první příčku v současné době zastávají technologie tenkovrstvé. Tenkovrstvé moduly můžeme z hlediska jejich podstaty rozčlenit do tří základních skupin, vyráběné z mikromorfního/amorfního křemíku, stále často používaná je také technologie CdTe, která však obsahuje těžké kovy a je proto neekologická, a do třetice se jedná o technologii typu CIGS/CIS.
Technologie mikromorfního křemíku
Amorfní/mikromorfní moduly vznikají, jednoduše řečeno, nanášením velmi tenké vrstvy křemíku na podkladový nosič. Díky tenkovrstvé technologii je spotřeba křemíku oproti konvenčním modulům výrazně snížena (při krystalické metodě se vrstva křemíku pohybuje kolem 100 μm, u amorfní technologie kolem 2 μm). Výroba je navíc méně závislá na doplňkových materiálech, nejčastěji na sklu a hliníku. Další výhodou tenkovrstvé technologie je nižší kolísavost výkonu panelů v závislosti na provozní teplotě, i při vysokém zahřátí vykazují moduly dobré výsledky. Životnost panelů je prodloužena a škodlivé emise spojené s výrobou jsou minimalizovány, tato technologie nezahrnuje použití těžko odbouratelných prvků. Moduly jsou lehčí, díky čemuž lze vytvářet i větší formáty. Možnosti se proto otevírají i v oblasti designu, povrch je čistý, homogenní, s možností úprav pomocí laseru. Tenkovrstvá technologie je v podstatě předurčená pro vertikální využití u oken, dveří, posuvných systémů, teplých i studených fasád i pro zasklení světlíků. Díky mikromorfní/amorfní bázi totiž moduly využívají širší spektrum denního záření a efektivně slouží i za působení tzv. difuzního světla. Oproti „tradičním“ fotovoltaickým systémům založených na krystalické bázi, které jsou netransparentní a vyžadují přímé sluneční záření z jihu ideálně pod doporučovaným sklonem 40°, tak tenkovrstvé moduly nabízejí výborné celoroční konzistentní výkony i za rozptýleného světla.
Nové možnosti pro architekturu
Od tenkovrstvých technologií se odvíjejí, jak již bylo stručně naznačeno, i zcela nové možnosti instalace fotovoltaických panelů v rámci opláštění budov. Homogenní povrch přírodní hnědavé nebo černé barvy (konvenční krystalické moduly jsou charakteristické typickým mřížkovým/síťovitým vzorem namodralého odstínu), volitelné stupně transparentnosti, možnost potisku logem a různorodé tvary těchto modulů znamenají potenciál pro architekturu 21. století. Příkladem mohou být moduly ProSol TF firmy Schüco, které lze aplikovat v podstatě ve všech oblastech opláštění objektů, a to nejen v komerční sféře. Moduly nabízejí unikátní přirozený vzhled, homogenní strukturu, nejrůznější tvary a rozměry skel i různé stupně transparentnosti (pomocí laseru se ve vrstvě křemíku vytvářejí stupně průhlednosti od 0 % do 20 %), což je důležité zejména při použití modulů jako okenních systémů, kdy propojují vnitřní a vnější prostředí. „Pravděpodobně v dubnu letošního roku představíme nové tenkovrstvé okenní a fasádní moduly s označením ProSol TF+, založené na speciální vícevrstvé konstrukci. Tyto semitransparentní moduly s volitelným stupněm průhlednosti 0 – 50 % dosahují výkonu až 80 Wp/m²,“ informuje Ing. Martin Grygar, vedoucí technické podpory firmy Schüco International KG.
Fotovoltaika na fasádě i ve střešní konstrukci
Zkombinuje-li se tenkovrstvá technologie s důmyslnými montážními systémy, není problém s fotovoltaickými panely nahradit jak fasádní prvky, tak například i střešní krytinu. Moduly lze integrovat přímo do střešní konstrukce. Kromě instalací do šikmých střešních konstrukcí jsou v nabídce i systémy na efektivní využití prostoru plochých střech, nezávisle na dnes již překonané jednosměrné orientaci na jih, jak tomu je u krystalických modulů. Mezi ideální industriální prostory patří velké haly, logistická centra a další objekty, kam lze umístit střešní instalaci nebo předsazenou fasádu. Výjimku netvoří zemědělské objekty s živočišnou výrobou, firmy nabízejí panely certifikované na odolnost vůči korozi a působení amoniaku.
Spracovano ve spolupráci s Schuco International