I dag ligger solceller typisk på tagene, men i fremtiden skal de sidde et helt andet sted. Eller rettere – bygningen skal pakkes ind i dem i form af energiproducerende tekstiler
Det lyder en anelse skørt, men det er ikke desto mindre den vision, som en række forskere fra Danmark, Tyskland og Holland har sat sig for at gøre til virkelighed.
Idéen bag forskningsprojektet SUNTEX er at integrere organiske solceller (OPV) direkte i lette, fleksible tekstiler, hvilket skaber en solcelle, der kan væves som stof, der kan beklæde bygninger.
Og det er faktisk præcis tænkt, som det lyder, forklarer en af forskerne bag.
– Vi pakker i bund og grund bygninger ind i energiproducerende tekstiler. Tænk på det som en silkekjole til bygninger i stedet for en islandsk sweater– kun med den ekstra funktion, at den genererer elektricitet.
Det forklarer den hollandske designer Pauline van Dongen, en af nøglepersonerne bag SUNTEX-projektet.
Hun har siden 2010 drevet Pauline van Dongen Studio, der har samarbejdet med virksomheder som Philips om at udvikle innovative designs, blandt andet lysende sportstøj. I 2018 blev hun udpeget som en af Europas mest indflydelsesrige kvinder i teknologi af Forbes, og i 2022 var hun med til at stifte Solar Biennale, et initiativ, der udforsker solenergiens rolle i design og samfund.
Med SUNTEX udforsker hun forbindelsen mellem solcelleteknologi og tekstildesign yderligere. Hun ser store perspektiver i projektet, bl.a. fordi, at organiske solceller i modsætning til traditionelle siliciumpaneler ikke indeholder skadelige kemikalier, og derudover er yderst fleksible og kan trykkes i enhver form.
– Der findes allerede virksomheder, der laminerer tyndfilms-solceller på eksisterende tekstiler. Vi ser flere udfordringer ved denne metode: For det første begrænser det materialets genanvendelighed og reparationsmuligheder betydeligt. Vi arbejder med et modulært system, hvor vi kan adskille tekstil, organiske fotovoltaiske celler (OPV) og kredsløb. Dette gør det muligt at reparere materialet og opgradere det med mere effektive OPV-paneler, når de bliver tilgængelige, forklarer hun.
Solcelletekstiler er ikke en ny idé, men tidligere forsøg har kæmpet med effektivitet, holdbarhed og omkostninger. Organiske solceller er nemlig paradoksalt nok ikke særligt glade for hverken solens UV-stråler eller ilten omkring dem.
Professor Morten Madsen fra Syddansk Universitet, der til daglig er leder af CAPE (Centre for Advanced Photovoltaics and Thin-film Energy Devices) ved SDU, leder projektets videnskabelige udvikling. Og her er en række tekniske udfordringer, der skal overvindes.
– En af vores største udfordringer er at sikre, at solcellerne forbliver stabile og effektive over tid. Vi udvikler nye metoder til at indkapsle solcellerne, så de både holder længere og forbliver omkostningseffektive, forklarer forskeren.
Konkret vil man undersøge nye solcellematerialer og konfigurationer der giver højt ydende solceller og moduler med tilstrækkelig levetid. Man skal også arbejde imod anvendelser, hvor der er krav til den mekaniske fleksibilitet og stabilitet.
– Det fører tilbage til materialegenskaberne og måden hvorpå vi indkapsler og ’pakker’ solcellerne på, og det har indflydelse på netop solcellernes stabilitet under eksponering med UV-lys og forskelligt vejr. Her arbejderne vi med nogle nye, organiske lag i solcellen, der øger stabilitet, og forhåbentligt det kan åbne op for tilstrækkelig levetid under de forhold. Det er målet i projektet, forklarer han.
Projektet er netop skudt i gang og løber over 36 måneder. Udover Pauline van Dongen Innovations BV (PVDI) og Syddansk Universitet, så er Tentech BV, RWTH – Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Kettler Berufskleidung & Technische Textilien GmbH og Grafisk Maskinfabrik A/S også en del af projektet.
Kilde: SDU