QAZAQ GREEN.  Fraunhofer FEP институтының зерттеушілері күн энергиясы саласында серпіліс жасап, әдеттегі қасбеттік элементтерден іс жүзінде ерекшеленбейтін фотоэлектрлік модульдерді жасау арқылы ғимарат дизайны саласында төңкеріс әкелуі мүмкін жетістікке қол жеткізді.

Бұл инновация күн энергиясын кеңінен қолданудағы ең үлкен проблемалардың бірі – эстетика мәселесін шешеді.  Ғимаратқа біріктірілген фотоэлектрлік жүйелердің (BIPV) қалалық энергия өндіруде үлкен әлеуеті болғанымен, жылжымайтын мүлік иелері мен сәулетшілер ғимараттардың сыртқы келбетіне нұқсан келтіретін күн панельдерін орнатуға ұзақ уақыт бойы қарсылық білдіріп келді.

«Сынақтар көрсеткендей, сәндік жабыны бар фотоэлектрлік модульдер кәдімгі қасбеттік элементтерден визуалды түрде айқын ажыратылмайды және ашық салыстырмалы модульдердің өнімділігінің 80%-ына дейін жетеді», – деді Fraunhofer FEP жобасының жетекшісі доктор Штеффен Гюнтер.

Бұл технология күн модульдеріне сәндік үлдірлерді жағу үшін озық рулонды нано-баспа литографиясын қолданады, нәтижесінде олар металл қасбеттік элементтермен табиғи түрде үйлесіп кетеді.  Бұл өндірістік процесс ғимараттың бүкіл қасбетінде біртекті дизайн жасауға мүмкіндік береді, осылайша күн панельдерін сырт көзге көрінбейтін етеді.

Әзірлеме Германияның Федералды экономика және энергетика министрлігі 2026 жылға дейін қаржыландыратын Design-PV жобасының бір бөлігі болып табылады. Бұл бастама ғимаратқа біріктірілген күн технологиялары саласындағы техникалық қиындықтарды еңсеру бағытында жұмыс істейтін алты серіктесті біріктіреді.

Команда шешкен негізгі кедергілердің бірі адгезия болды. Күн панельдері әдетте ауа-райына өте төзімді, бірақ бетінің адгезиясы нашар ETFE (этилентетрафторэтилен) үлдірін пайдаланады. Fraunhofer FEP мамандары ETFE бетінде нанометрлік деңгейдегі кедір-бұдырлық түзетін арнайы плазмалық процесті әзірледі, бұл сәндік қабаттардың материалмен жабысуын айтарлықтай жақсартады.

Әзірлеме мерзімі Германияның климаттық мақсаттары үшін шешуші маңызға ие.  Ел 2045 жылға қарай көміртегі бейтараптығына қол жеткізуге ұмтылады, ал ғимараттарға біріктірілген фотоэлектрлік жүйелер таза энергия өндіруде үлкен әлеуеті бар пайдаланылмаған ресурс болып табылады.  Дәстүрлі шатыр қондырғылары жиі алаңның шектеулігіне тап болады, сондықтан қасбеттерге біріктіру тартымды балама болып табылады.

Бастапқы сынақтар көптеген дизайн нұсқаларының тиімділігін растады, зерттеушілер эстетикалық тартымдылықты да, энергия өндіру қабілетін де сақтайтын әр түрлі сәндік жабындарды сәтті қолданды. Модульдер Гамельндегі Күн энергиясын зерттеу институтында бағалаудан өтті, онда олардың визуалды бірігуі мен өнімділік көрсеткіштері расталды.

Зерттеу тобы қазір ұзақ мерзімді тұрақтылық пен ауа-райына төзімділіктің жан-жақты сынақтарын жүргізуде. Сонымен қатар сәулетшілерге күн технологиясын жобалау кезінде үлкен икемділік беру үшін қосымша дизайн нұсқалары және түстік шешімдер әзірленуде.

Доктор Гюнтер қазан айында Варшавада өтетін Radtech Europe конференциясында нәтижелерді таныстырады, онда сала мамандары өндірістік процесс пен ықтимал қолдану тәсілдері туралы алғаш рет толық ақпарат алады.

Бұл жетістік коммерциялық және тұрғын үй құрылыстарында BIPV енгізілуін едәуір жеделдетіп, қалалардағы сәулет эстетикасына зиян келтірмей, жаңартылатын энергия өндіру әдістерін түбегейлі өзгертуі мүмкін.