Innowacyjne ogniwa z chalkopirytu stanowią istotny krok naprzód w technologii fotowoltaicznej. Ich waga nie przekracza 1 kilograma w przeliczeniu na metr kwadratowy, co oznacza, że są wyraźnie lżejsze od konwencjonalnie stosowanych paneli krzemowych. Grubość takiego urządzenia wynosi zaledwie 2-4 mikrometry, a mimo to osiąga ono wydajność porównywalną z polikrystalicznym krzemem.
Czytaj też: Stara fotowoltaika do utylizacji. Ale kto za to zapłaci?
Oczekuje się, że ogniwa słoneczne z chalkopirytu będą równie lekkie jak ogniwa perowskitowe, osiągną taką samą wydajność w zakresie wytwarzania energii i stosunkowo wysoką trwałość — wyjaśniają przedstawiciele Tokyo Gas
Technologia ta rozwiązuje kluczową trudność japońskiego przemysłu – wiele hal fabrycznych posiada dachy o ograniczonej nośności, co uniemożliwia montaż zwykle stosowanych paneli. Dzięki elastyczności i ograniczonej masie, ogniwa chalkopirytowe stwarzają nowe możliwości. Dodatkowym plusem jest bardziej ekologiczny proces produkcji, wymagający o połowę mniej energii niż w zwykle stosowanych strategiach.
Pilotaż na dachach i droga do komercjalizacji
Projekt uzyskał finansowanie z rządowego programu, a podjęte działania są pierwszą w Japonii próbą instalacji ogniw chalkopirytowych na dachach o niskiej nośności. Uczestnicy projektu mają jasno określone zadania: PXP Inc. zapewnia nowatorskie ogniwa, a Tokyo Gas odpowiada za aspekt montażu. Istotną rolę ma w tym ostatnim przypadku odegrać opracowana w 2024 roku technika klejenia cienkich paneli bezpośrednio do dachów łupkowych. Plany zakładają wprowadzenie usług do 2026 roku, choć przed komercjalizacją konieczne jest dopracowanie konstrukcji paneli, metod instalacyjnych oraz potwierdzenie wydajności, trwałości i bezpieczeństwa rozwiązania. To ambitny harmonogram, który wymaga rozwiązania kilku praktycznych wyzwań.
Czytaj też: Indie ruszają na podbój rynku paneli słonecznych. Poznaliśmy wyniki nowych modułów
Przedstawiane liczby budzą zainteresowanie – szacowany potencjał instalacyjny na dachach o niskiej nośności w Japonii może sięgnąć około 170 gigawatów do 2050 roku. To wartość ponad dwukrotnie większa od obecnej mocy fotowoltaicznej w tym kraju. Takie zasoby miałyby kluczowe znaczenie dla japońskiej strategii energetycznej. Zgodnie ze wspomnianym planem, energia słoneczna ma stanowić 22-29% miksu energetycznego do 2040 roku, stając się głównym źródłem energii w Japonii. PXP Inc. nie ogranicza się tylko do ogniw chalkopirytowych. Startup pracuje także nad technologią tandemową, łączącą perowskit (efektywny w zakresie światła widzialnego) z chalkopirytem (świetnie sprawdzający się dla podczerwieni). Taka kombinacja może osiągnąć ponad 30% sprawności konwersji energii.
Japońska droga do zielonej energii
W międzyczasie inne japońskie firmy zajmują się montażem pionierskich okien fotowoltaicznych. Takowe mogą być integrowane z budynkami w niecodzienny sposób, zapewniając im źródło energii, jednocześnie nie ograniczając dotychczasowej funkcjonalności. Oba przedsięwzięcia pokazują, jak ten azjatycki kraj – swego czasu kluczowy dostawcza technologii fotowoltaicznych – metodycznie rozwija różnorodne rozwiązania nowej generacji. Ultralekkie panele chalkopirytowe dla przemysłu i perowskitowe okna dla budynków to kolejne elementy strategii zmierzającej do neutralności węglowej i większej niezależności energetycznej. Choć perspektywy są obiecujące, sukces zależy od praktycznych rezultatów testów i opłacalności wdrożenia na szeroką skalę. Czy Japonii faktycznie uda się zrealizować ambitne cele do 2040 roku?