Painéis fotovoltaicos convencionais foram projetados para serem montados no solo e, na melhor das hipóteses, para a Construção Aplicada, com base na própria natureza das células de silício cristalino e suas limitações / características. Quanto a construir a funcionalidade fotovoltaica integrada, a forma e a função não combinaram. Havia uma clara necessidade de repensar a forma da energia solar fotovoltaica e sua incorporação, a fim de atender às necessidades e oportunidades que ela apresentava para uma verdadeira integração de edifícios e seus benefícios. Esta é a visão de transformar edifícios em estações de energia sem torná-los parecidos com um.
Após 5 anos de pesquisa e desenvolvimento colaborativo com parceiros da indústria, instituições acadêmicas e capitalistas de risco, a BIPVco foi direcionada para investidores globais como um negócio para integrar células solares fotovoltaicas de filme fino flexíveis diretamente em substratos e materiais comuns para telhados.
Ao longo deste período, muitas tecnologias celulares foram investigadas e descontadas. Células sensibilizadas por corantes, orgânicos, silício cristalino e perovskitas foram todas consideradas inadequadas, não suficientemente desenvolvidas tecnicamente ou ainda não comercialmente viáveis.
A tecnologia fotovoltaica de segunda geração conhecida como Cobre Indio Gálio Selinídeo (CIGS) tem sido vista como uma tecnologia de filme fino com um futuro muito brilhante, mas até 3 anos atrás não havia fabricação em escala comercial da tecnologia celular em um formato flexível.
Ao longo da fase de P & D / pré-competitiva, o business case e a proposta de valor para o cliente sempre estiveram na mente do CEO Daniel Pillai e do COO Paul Bates, os fundadores da BIPVco. “Não adianta ter uma ideia para um produto comercial e suas características e benefícios se você não puder fabricá-lo para tornar o produto em um ponto de custo razoável em parceria com parceiros sérios comerciais / de cadeia de fornecimento para oferecer um PV solar totalmente garantido. teto funcional / parede ”
Os módulos da BIPVco usam tecnologia CIGS flexível que é integrada diretamente no componente da cobertura usando adesivo ou laminação direta por vedação a quente e a vácuo. O processo foi desenvolvido para ser compatível para integração direta em telhados de aço pré-pintados de junção vertical e coberturas de membrana de camada única. A opção de descascar e colar também está disponível para os telhados de junção de alumínio.
Os substratos de invólucro de construção aprovados precisam passar por um rigoroso processo acelerado de teste e avaliação de tortura, a fim de avaliar sua estabilidade e durabilidade durante a vida garantida da funcionalidade do PV e além. Garantias de longo prazo de durabilidade e desempenho só são possíveis quando a funcionalidade PV é ancorada a um substrato robusto e durável que pode ser invocado e apoiado pelo fabricante.
Atualmente, o mais próximo de uma opção fotovoltaica integrada para um telhado é a utilização de laminados claros ou células fotovoltaicas de silício cristalino montadas em vidro, incorporadas em uma estrutura de montagem de alumínio, semelhante às soluções cristalinas tradicionais no telhado. No entanto, esta abordagem tem pouca integridade estrutural e não é a maneira mais eficiente de combinar a energia solar no tecido dos edifícios. Dois conjuntos de empreiteiros serão obrigados a instalar o telhado e a energia solar fotovoltaica usando essa abordagem, em vez de usar o único empreiteiro para instalar um sistema de cobertura com as células solares anexadas à fábrica da BIPVco pré-integradas ao sistema de cobertura.
Células fotovoltaicas de silício cristalino também têm uma aparência industrial uniforme que não apenas adiciona um peso extra considerável à estrutura do edifício (aprox. 15-20 kg / m2), mas também afeta a estética do edifício. Eles são facilmente quebrados e não muito vandalismo nem prova de roubo.
Os módulos de filme fino flexíveis não são quebráveis e são parte integrante do telhado menos suscetível a roubo.
Para acabar com as células fotovoltaicas de silício cristalino, é preciso eliminar a armação de vidro e alumínio. Isso significa que a própria célula fotovoltaica precisará ser robusta o suficiente para ser conectada diretamente a um telhado e, portanto, precisará ser flexível. Células fotovoltaicas de silício cristalino são frágeis e não flexíveis, portanto, exigem que o vidro as proteja da desintegração de forças externas e de movimentos térmicos / mecânicos internos. A estrutura de alumínio é necessária para suportar o vidro.
O mercado alvo inicial é arquitetonicamente especificado, novos projetos de construção e projetos de revestimento de cobertura. À medida que o mercado muda de investimento liderado, focado no retorno sobre o investimento (ROI), um mercado mais sustentável e liderado pela demanda está emergindo. Dada a escassez de terras e sua necessidade de agricultura, etc., e o desejo de consumir a energia gerada na fonte dentro do edifício, a demanda por construção de fotovoltaicos integrados, com seus benefícios estéticos e estruturais, aumentará.
As proposições de valor das células solares fotovoltaicas de filme fino flexíveis estão envolvidas no valor do próprio telhado. “Para um novo edifício que requer geração solar fotovoltaica, a forma tradicional é ter vários empreiteiros, um para comissionar o telhado e outro para o sistema fotovoltaico aplicado ao edifício. Em nossa solução, a instalação fotovoltaica torna-se parte da própria instalação de telhados, o que apresenta ao instalador muitas oportunidades de economia de custos tanto de mão de obra quanto de material, sem mencionar os benefícios da redução de tempo e a redução associada de custos preliminares ”, afirma Daniel Pillai.
As células solares fotovoltaicas de película fina flexíveis são adequadas para coberturas comerciais, industriais e residenciais. Outros edifícios, como igrejas, estações e estádios, que devem ser reutilizados, também podem se beneficiar da aparência esteticamente simpática do produto. Os módulos pesam menos de 3kg / m2 em comparação com 15-20kg / m2 para um módulo fotovoltaico de silício cristalino. Muitos edifícios existentes têm pouca ou nenhuma capacidade de carga sobressalente e as cargas adicionais dos BAPVs os tornam inadequados. Isto abre o seu potencial de produtos flexíveis de película fina para serem usados em edifícios com pouca capacidade de carga extra. O impacto zero das cargas de vento e a ausência de lastro abrem-se para aplicações de telhado muito mais largas.
Um dos primeiros projetos que o filme flexível PV utilizou foi um novo edifício universitário na Universidade de Swansea, que foi concluído em setembro de 2016. Este edifício tem 17KW de filme fino PV flexível em um telhado de metal com costura. Um dos benefícios da tecnologia CIGS é a capacidade de gerar energia com pouca luz (dias nublados). Em dias nublados de inverno, o sistema acima estava produzindo 7kW de potência. Múltiplos diodos das células menores também fornecem proteção adicional contra a perda desproporcional de geração caso as sombras sejam lançadas ou que os excrementos das aves impeçam a luz de atingir as células.
Por Daniel Pillai
CEO da BiPVco
