Новая технология, разработанная немецкими учеными, позволяет интегрировать солнечные панели в архитектуру зданий таким образом, чтобы они выглядели как кровельная черепица и другие строительные элементы. Эта разработка направлена на преодоление одной из основных проблем, сдерживающих широкое внедрение солнечной энергетики – неблагоприятное эстетическое восприятие фотоэлектрических модулей.
Разработка метода ShadeCut принадлежит команде Института Фраунгофера солнечной энергетики, ведущего мирового исследовательского центра в сфере солнечной энергетики. Эта технология позволяет создавать сложные визуальные узоры на поверхности фотоэлектрических модулей, при этом сохраняя примерно 95% их первоначальной мощности, как и в случае с обычными панелями, не имеющими покрытия.
Новая технология базируется на ранее разработанном методе MorphoColor, применяющем принципы создания цвета, позаимствованные из биологии. Вместо обычных пигментов, здесь цвет формируется благодаря микроскопическим структурам, которые влияют на свет. Принципом действия является эффект, который можно наблюдать на крыльях бабочки морфо: трехмерные фотонные структуры создают насыщенные и стабильные цвета, которые хорошо видны под разными углами, при этом затраты энергии минимальны.
Специальные цветные пленки с прозрачными отверстиями позволяют ученым создавать на поверхности панелей изображения, воспроизводящие черепицу, кирпичную кладку или даже уникальные графические элементы. По словам исследователя из института Мартина Хайнриха, данная технология имеет значительный потенциал для использования в фасадах зданий, кровельных конструкциях и архитектурных деталях, включая ограждения, и особенно актуальна для исторических построек, где внешний вид имеет первостепенное значение.
По словам разработчика концепции Марко Эрнста, новая технология обеспечивает возможность интегрировать цветовые акценты и детализированные узоры непосредственно в структуру солнечных батарей. Дополнительные пленки с отверстиями могут быть использованы для создания новых цветовых сочетаний и конфигураций. Это открывает перспективы для индивидуализации панелей, включая нанесение фирменных знаков, текстовой информации и декоративных деталей.
Ученым также удалось повторить данную микроструктуру на задней поверхности защитного стекла для солнечных панелей, используя вакуумную технологию. Создание узоров осуществляется с помощью лазерной обработки или методов резки пленок, контролируемых CAD-системами, что гарантирует высокую точность и широкие возможности для разработки дизайна.
По информации, предоставленной разработчиками, технология MorphoColor демонстрирует более высокую эффективность, чем природный образец, послуживший ей основой. Согласно результатам независимых тестов, разработанные покрытия способны сохранять приблизительно 95 процентов мощности, сопоставимой с показателями панелей без покрытия, что позволяет утверждать об их превосходстве над существующими аналогами.
Это создает перспективы для более масштабного использования фотоэлектрических систем, интегрированных в здания (Building-integrated photovoltaics, BIPV). В таких системах солнечные панели служат элементом архитектурного оформления, а не устанавливаются на поверхность здания. Кроме того, данная технология способна уменьшить препятствия для применения солнечных панелей в исторических зонах и проектах, где дизайн имеет первостепенное значение, поскольку традиционные панели темных или синих оттенков зачастую считаются негармоничными.
Предполагается, что модули ShadeCut будут представлены на выставке The Smarter E Europe 2026, которая состоится в Мюнхене с 23 по 25 июня. Это мероприятие является одним из крупнейших в мире, посвященных солнечной энергетике.