Przełomowe rozwiązania dla fotowoltaiki „made in Poland”? Saule Technologies ma receptę

Przełomowe rozwiązania dla fotowoltaiki „made in Poland”? Saule Technologies ma receptę
Olga Malinkiewicz

– Perowskit to na 100 procent kierunek, w którym będzie się rozwijać fotowoltaika. Ten materiał ma niesamowity potencjał. Im szybciej zaczniemy, tym mamy większą szasnę być w pionierskim nurcie prac. Lepiej zacząć teraz, niż oglądać się na sąsiadów i pracować nad perowskitem, gdy będzie za późno – zapewnia w wywiadzie Olga Malinkiewicz, młoda polska naukowiec, która dokonała przełomowego odkrycia w pracach nad ich zastosowaniem w fotowoltaice, za co otrzymała prestiżową nagrodę Photonics21 przyznawaną przez Komisję Europejską za wybitne osiągnięcia w dziedzinie fotowoltaiki.

Poniżej prezentujemy drugą część wywiadu przeprowadzonego przez Gramwzielone.pl. 

Link do pierwszej części wywiadu. 

REKLAMA

Gramwzielone.pl: – Na czym polega Twoje odkrycie? Dlaczego jest traktowane jako przełom w pracach nad zastosowaniem perowskitów w fotowoltaice.

Olga Malinkiewicz: – W lecie ubiegłego roku, podczas badań prowadzonych na Uniwersytecie w Walencji, udało mi się wytworzyć perowskit z fazy gazowej. Zaledwie miesiąc wcześniej dokonał tego Oxford. Różnica polega jednak na tym, że zmieniając architekturę perowskitu wykonałam go bez tlenku tytanu.

Dzięki temu proces produkcji perowskitów nie wymaga wysokich temperatur, a co za tym idzie, nie generuje dużych kosztów. Trzeba sobie zdawać sprawę z tego, że tlenek tytanu stosowany obecnie w ponad 90% ogniw perowskitowych wymaga wypiekania w temperaturze 500 st. C, co ogranicza wybór podłoża praktycznie tylko do szkła.

Początkowo wykonania perkowskitu bez tlenku tytanu nie traktowałam jako sukcesu. Proces generowania tlenku tytanu był dla mnie zbyt czasochłonny i postanowiłam zrobić ogniwo perowskitowe bez jego zastosowania. Dopiero później mój szef uświadomił mi wagę efektów mojej pracy. Potem szybko zrobiliśmy patent, a ja jestem jego współwłaścicielem.

Twoja praca została szybko doceniona przez Komisję Europejską.

Otrzymałam nagrodę Photonics21 przyznawaną przez Komisję Europejską. Warunkiem jej przyznania jest potencjał danego rozwiązania pod kątem zastosowania go w przemyśle. W komisji przyznającej nagrodę są nie tylko naukowcy, ale i przedsiębiorcy. Późniejsze zainteresowanie, które było efektem nagrody, przeszło moje oczekiwania.

Dlaczego zdecydowałaś się na rozwijanie działalności w Polsce i w jakim kierunku pójdą teraz Twoje badania?

Początkowo myślałam o kontynuowaniu współpracy z Uniwersytetem w Walencji i nie zamierzałam zakładać firmy. Jednak w międzyczasie zaczęli zgłaszać się potencjalni inwestorzy, a wśród nich była też propozycja współpracy z Polski, która wydała mi się bardzo interesująca. Zdecydowałam się na nią i wszystko przebiegło bardzo szybko.

Czy teraz skupisz się na rozwijaniu i komercjalizacji ogniw jak najwydajniejszych, bez względu na koszt, czy raczej chcesz pracować nad produktem, który będzie jak najbardziej efektywny kosztowo?

Jeśli o pomoc poprosi nas NASA, której nie obchodzi koszt, to zrobimy dla niej ogniwo, której będzie jak najbardziej wydajne. Natomiast jeśli nasz klient będzie chciał mieć najtańsze ogniwo, wówczas pójdziemy w tym kierunku.

Mnogość komercyjnych zastosowań ogniw opartych na perowskitach jest potencjalnie nieograniczona. Przedsiębiorcy szukając wartości dodanej dla swoich produktów mogą przedstawić nam swój pomysł ich integracji z naszymi ogniwami, wraz z projekcją biznesową. Jeśli uznamy, że jest to dobry kierunek i warto wykonać badania dotyczące zastosowania ogniw perowskitowych, zrobimy to. Zaangażujemy się w dane przedsięwzięcie, jeśli uznamy za sensowy biznesplan, który przedstawił nam nasz klient.

Jak zatem widzisz Twoją rolę w tworzeniu produktów opartych na perowskitach?

Chcę dostarczać naszym klientom rozwiązania, dzięki którym będą tworzyć swoje produkty. Nie chcemy produkować np. szyb z perowskitem, ale możemy pomóc w ich zrobieniu.

Nie chcemy się zamykać w danym temacie, ponieważ możliwości wykorzystania perowskitów są nieograniczone. Już na dzień dzisiejszy mamy tyle zgłoszeń od firm z różnymi pomysłami, że nie jesteśmy w stanie wszystkimi się zająć, a nasza firma Saule Technologies dopiero powstaje.

Każde zamówienie będzie dla nas ogromnym wyzwaniem. Będziemy bowiem opracowywać rozwiązania, których nikt wcześniej nie wykonał. Proszę wyobrazić sobie tutaj producenta płyt warstwowych, z których budowana jest dzisiaj znakomita większość hal produkcyjnych i magazynowych. Pokrycie tych płyt cienką warstwą naszych ogniw, zmienia całą ścianę takiej hali w wielki panel fotowoltaiczny. Oprócz znanej dzisiaj funkcji konstrukcyjnej płyta zyskuje dodatkową własność produkcji energii elektrycznej, bez konieczności instalowania paneli na dachu budynku. Idąc dalej, proszę wyobrazić sobie smartfon albo tablet, który dzięki pokryciu perowskitem ekranu, ładuje się podczas normalnego użytkowania, tak jak powiedziałam, mnogość zastosowań jest niezliczona.

Pojawiła się też możliwość współpracy z Wrocławskim Centrum Badań EIT+.

REKLAMA

Do kontynuowania badań potrzebujemy laboratorium. EIT + jest tutaj naturalnym wyborem. Zaraz po przyznaniu nagrody skontaktował się ze mną dr Filip Granek, kierownik labolatorium Elektroniki Drukowanej i Ogniw Słonecznych. Dzięki niemu dowiedziałam się o istnieniu EIT+ i stwierdziłam, że możliwość współpracy z nimi jest bardzo ciekawa. Posiadają nowoczesne laboratoria i pracują tam świetni naukowcy.  

Obecnie jesteśmy na etapie doprecyzowania zapisów umowy pomiędzy Saule Technologies a EIT+, aby móc w pełni korzystać z możliwości laboratoriów EIT+. Wszystko idzie w dobrą stronę i wiem, że wspólnie stworzymy bardzo silny tandem, który pozwoli na dalsze i szybsze rozwijanie naszej technologii.

W jaki sposób chcecie zarabiać na opracowywanych rozwiązaniach?

Nasz model sprzedaży nie jest jeszcze doprecyzowany. Rozpatrujemy bardzo wiele różnych możliwości, m in. licencjonowania praw do wynalazku. Chcemy sprzedawać prawa do stosowania opracowanych przez nas rozwiązań. Na razie skupiamy się jednak na zorganizowaniu laboratorium. Potem zajmiemy się opracowaniem pierwszych patentów na pomysły dotyczące jeszcze sprawniejszej produkcji perowskitów, które od dawna chodzą mi po głowie. 

Na jakim etapie prac nad wykorzystaniem perowskitów w fotowoltaice jest konkurencja?

Nad perowskitami pracuje Instytut EPFL w Lozannie, ale nie ma jeszcze firmy. Natomiast drugi z ośrodków naukowych badających perowskit – Oxford – od razu zrobił spin-off-a w celu komercjalizacji tej technologii. Oxford jest w tym zakresie jakiś rok przed nami, ale jeśli się postaramy, możemy się z nimi bardzo szybko zrównać i równie szybko wyprzedzić. Kto pierwszy ten lepszy.

Musimy pierwsi patentować nasze rozwiązania. Wtedy to my będziemy je licencjonować i na nich zarabiać. Chcemy więc zbierać jak najwięcej zamówień. Może produkt będzie za rok czy dwa, ale my będziemy mieć patent dużo wcześniej.

Czy perowskit będzie konkurencją dla krzemu?

Oczywiście będzie bardzo ciężko pobić krzem w tradycyjnym znaczeniu dzisiejszej fotowoltaiki. Technologia ogniw krzemowych już się ustabilizowała na rynku. Jednocześnie nie można się zamykać i traktować krzemu jako konkurencji. Obie technologie mogą się uzupełniać i poszłabym w tym kierunku, aby integrować perowskit z ogniwami krzemowymi. Ponieważ perowskit można wytwarzać w dowolnej formie, niewielkim nakładem kosztów można dostosować linie produkcyjne ogniw krzemowych i integrować perowskit z krzemem. W ten sposób niewielkim nakładem kosztów zwiększylibyśmy wydajność ogniw krzemowych.

Nawet zwiększenie efektywności ogniwa krzemowego o 1% czy 2% przełoży się na dużo większe zyski. Zwłaszcza, że koszt zastosowania perowskitu będzie minimalny. 

Proszę jednak wziąć pod uwagę przede wszystkim, że rozmawiamy o zupełnie innym materiale – znacząco lżejszym, elastycznym, w rożnym stopniu przezroczystym, kolorowym. Musimy zatem odejść od postrzegania ogniw perowskitowych tak jak postrzegane są krzemowe. Ich zastosowanie może w pełni wpisywać się w integrację z budynkiem. Zamiast ciemnych paneli zainstalowanych na dachu sam dach może generować prąd, bez wpływu na architekturę budynku. Same okna, bez znaczącej utraty tradycyjnych właściwości staną się małymi „elektrowniami”.

Producenci paneli krystalicznych zapowiadają, że do końca tej dekady obniżą koszt produkcji o połowę, do około 0,2 dolara na Wp. A ile może wynosić koszt produkcji ogniw z perowskitów ?

– Na razie nie mamy jeszcze wykorzystania perowskitu na większą skalę. Trudno jest więc określić koszty produkcji ogniw perowskitowych. Prognozy kosztowe opublikował profesor Tsotomu Miyasaka, który wyliczył – bardzo optymistycznie – że koszt perowskitu pobije wszystkie inne technologie i wyniesie około 0,1 dolara na Wp.  Zobaczymy jak będzie w praktyce, ale koszt produkcji na pewno nie przekroczy 0,5 dolara/W.

Jeśli w procesie produkcji paneli perowskitowych uda się zachować osiągniętą już wydajność, perowskit będzie na pewno tańszy niż krzem. Pamiętajmy, że nad zastosowaniem perowskitu w fotowoltaice pracuje się zaledwie kilka lat, podczas gdy nad krzemem kilkadziesiąt. Przy dalszym rozwoju badań i osiągnięciu korzyści skali przy produkcji, możemy liczyć na tanie panele perowskitowe, a przede wszystkim na możliwość ich zastosowania w zupełnie niestandardowych dzisiaj miejscach.

Obecnie z metra kwadratowego ogniwa peroskitowego teoretycznie moglibyśmy osiągnąć już nawet 200 W mocy, a za rok nawet znacznie więcej, jeśli tempo rozwoju tej technologi się utrzyma.

Ale jedno to sprawność osiągnięta w laboratoriach, a druga to sprawność osiągnięta w fabryce.

Dokładnie! Właśnie to będziemy teraz sprawdzać. Saule Technologies powstało w celu jak najszybszego skomercjalizowania i dalszego rozwijania technologii, dlatego chcę się szybko zabrać do pracy. Perowskit to na 100 procent kierunek, w którym będzie się rozwijać fotowoltaika. Ten materiał ma niesamowity potencjał.

Im szybciej zaczniemy, tym mamy większą szasnę być w pionierskim nurcie prac. Lepiej zacząć teraz, niż oglądać się na sąsiadów i pracować nad perowskitem, gdy będzie za późno.

gramwzielone.pl