Jeśli chodzi o wytwarzanie energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, fotowoltaika jest podstawą. Nowoczesne heterozłączowe ogniwa słoneczne mają szczególnie niski poziom śladu węglowego (CO2) ze względu na niewielkie ilości krzemu użytego do ich produkcji, a ich produkcja przemysłowa osiąga najwyższe poziomy wydajności. Dzięki temu istnieje duża szansa, że technologia ta stanie się standardem w produkcji ogniw fotowoltaicznych.
Liczby pokazują rosnące znaczenie fotowoltaiki. Według Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA), w 2012 r. na całym świecie z systemów fotowoltaicznych wytworzono ponad 96 TWh energii, a do 2020 r. prawie 831 TWh. Nie jest to bynajmniej granica tego, co może zaoferować fotowoltaika. Jednak w procesie produkcyjnym ogniw słonecznych cenne srebro wykorzystuje się do produkcji szyn i styków, które przewodzą prąd elektryczny wytwarzany w warstwie krzemu za pomocą promieniowania słonecznego. Koszt tego szlachetnego metalu rośnie.
Dzisiaj srebro stanowi około 10% ceny produkcji modułu fotowoltaicznego. Co więcej, na Ziemi dostępne są tylko ograniczone ilości tego metalu. Przemysł fotowoltaiczny przetwarza 15% wydobytego srebra, ale ze względu na wysokie tempo wzrostu w branży odsetek ten ma gwałtownie wzrosnąć. Nie będzie to jednak opłacalne, ponieważ inne sektory, takie jak elektromobilność i technologia 5G, również zgłaszają oczekiwany w przyszłości wzrost wykorzystania srebra.
– Jako materiały nadające się do recyklingu, zarówno miedź, jak i aluminium mogą znacznie zbliżyć produkcję fotowoltaiczną do gospodarki o obiegu zamkniętym, poprawiając tym samym standardy środowiskowe i społeczne. Biorąc pod uwagę, że mamy wystarczające dostawy miedzi w Niemczech, łańcuchy dostaw są znacznie krótsze, a cena jest mniej zależna od międzynarodowych rynków surowców lub dostawców zagranicznych – przekonuje dr Markus Glatthaar z Fraunhofer ISE.
Spin-off PV2+ wprowadza na rynek technologię słoneczną
Aby szybciej wprowadzić obiecującą technologię na rynek, firma Fraunhofer ISE założyła spin-off PV2+. Litery „P” i „V” oznaczają fotowoltaikę, a „2+” oznacza podwójny dodatni ładunek jonów miedzi w kąpieli galwanicznej. Firma ma siedzibę również we Freiburgu, a funkcję dyrektora generalnego pełni dr Markus Glatthaar, badacz Instytutu Fraunhofera. Zamierza stworzyć pilotażowy zakład produkcyjny wraz z partnerami przemysłowymi już na początku 2023 r. Jak wyjaśnia prof. Andreas Bett, dyrektor instytutu Fraunhofer ISE: – Te innowacyjne ogniwa słoneczne są ważnym krokiem na drodze do przyszłego zasilania opartego na energii odnawialnej. Zapewnią one przemysłowi fotowoltaicznemu tak bardzo potrzebny impuls. Spin-off ma ogromny potencjał, aby szybko i skutecznie zaistnieć na rynku. I, oczywiście, jesteśmy szczególnie zadowoleni, że technologie te zostały opracowane w naszym instytucie.
Pierwsze miejsce w tegorocznym wrześniowym konkursie MakeItMatter-Awards przypadło właśnie młodej firmie PV2+, wydzielonej z Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej we Freiburgu. Zespół opracował i opatentował proces, w którym do produkcji ogniw słonecznych zamiast srebra można stosować miedź z recyklingu. – W ten sposób z jednej strony można obniżyć koszty ogniw słonecznych, ponieważ miedź jest łatwiej dostępna, a przez to tańsza, co czyni je bardziej konkurencyjnymi na rynku światowym – mówi dyrektor zarządzający dr Markus Glatthaar. Srebro, które jest często wydobywane w krajach takich jak Chiny lub Rosja, jest również problematycznym surowcem, ponieważ pozyskiwane jest zwykle w procesach szkodliwych dla środowiska i w nieludzkich warunkach. – Wzmacnia to również nasz cel, jakim jest wykorzystanie naszego procesu, aby przyczynić się do zwiększenia niezależności i konkurencyjności europejskiej produkcji ogniw słonecznych poprzez skrócenie łańcuchów dostaw – dodaje dyrektor operacyjny PV2+ dr Katarzyna Braig.
Źródło: Fraunhofer ISE, PV2+ GmbH Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
