การศึกษาเรื่อง “การใช้สีสำหรับการสร้างแผงโซลาร์เซลล์แบบ BIPV” ซึ่งจัดพิมพ์โดย Energy & Buildings
Building-integrated photovoltaics (BIPV) หรือระบบเซลล์แสงอาทิตย์ผสานวัสดุอาคาร คือนวัตกรรมที่นำแผงโซลาร์ใส่เข้าไปในวัสดุก่อสร้าง ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นวัสดุที่ใช้ประกอบอยู่ภายนอกอาคารหรือเปลือกอาคาร เพื่อเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลักหรือเสริม
ปัจจุบันการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์นิยมติดตั้งบนหลังคาในอาคารที่อยู่อาศัย อาคารธุรกิจ และอาคารอุตสาหกรรมหลายแห่ง โครงการติดตั้งโซลาร์เซลล์แบบ BIPV นี้นับเป็นอีกขั้นของการติดตั้งโซลาร์เซลล์ จากเดิมที่มีการติดตั้งบนหลังคาก็จะมีการผสมผสานเข้ากับงานออกแบบทางสถาปัตยกรรมไปด้วยในตัว
นักวิจัยจาก École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) และSwiss Centre for Electronics and Microtechnology (CSEM) ได้ทำการวิจัยตรวจสอบเทคโนโลยีผลิตแผงโซลาร์เซลล์ ซิลิคอนแบบผลึก,suppliers ตลอดจนปัจจัยแห่งความสำเร็จบนเส้นทางสู่การตอบสนองของสถาปนิกและอสังหาริมทรัพย์ นักพัฒนาที่มีอาคารแบบ BIPV ที่ดึงดูดสายตา
วิธีการที่ผู้ผลิตใช้ในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ ตลอดจนต้นทุน ความท้าทาย และข้อดี ได้รับการวิเคราะห์ในครั้งนี้ โดยได้รับทุนสนับสนุนจากสหภาพยุโรปและสวิตเซอร์แลนด์ รวมถึงงานล่าสุดที่ทำการวิจัยเกี่ยวกับ BIPV ใหม่สำหรับผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์
งานวิจัยค้นพบว่าสามารถเพิ่มสีลงในแผงโซลาร์เซลล์ ทั่วไปได้หลายวิธี เช่น การใช้กระจกครอบสีที่ผลิตผ่านการพิมพ์สกรีนหรือการพิมพ์เซรามิกดิจิทัล เป็นต้น ผู้ผลิตสามารถใช้สารห่อหุ้มโพลีไวนิลบิวทิรัล (PVB), เอทิลีนไวนิลอะซิเตต (EVA) หรือโพลีโอเลฟินอีลาสโตเมอร์ (POE) ที่มีสีได้ โดยสามารถเพิ่มชั้นกึ่งโปร่งใสแบบแอคทีฟ การเคลือบแบบมีโครงสร้าง ฟอยล์ที่มีลวดลายกาวติดอยู่กับกระจก หรือเพิ่มลงในเซลล์โดยตรงในระหว่างการผลิต หรือแม้แต่การเพิ่มสีให้กับแผงโซลาร์เซลล์ในขั้นตอนหลังการผลิต
ผู้ผลิตบางรายที่ใช้เทคนิคเหล่านี้ได้รับการพิจารณาโดยทีมวิจัย ซึ่งรวมถึงบริษัทในยุโรป เช่น Kameleon Solar, Kromatix, Megasol Energy, Onyx Solar, 3s Swiss Solar Solutions และ Freesuns พวกเขากำลังใช้เทคนิคการให้สีที่มีให้โดย Solaxess, Kromatix และ Glas Trösch อื่นๆ ที่กล่าวถึง ได้แก่ Sistine Solar จากสหรัฐอเมริกา และ Advanced Solar Power จากจีน โดยรวมแล้ว มี supplier เทคโนโลยี BIPV สีจำนวน 16 รายชื่อที่ได้รับการจัดทำประวัติพร้อมรายละเอียดเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ ราคา มาตรฐานและปัจจัยความสำเร็จอื่นๆ
การกำหนดมาตรฐานเป็นหนึ่งในความท้าทายสำหรับเทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์ BIPV ไม่ว่าจะมีสีหรือไม่ก็ตาม มีความท้าทายสามประการ อันเนื่องจากแผงไม่เพียงต้องเป็นไปตามมาตรฐาน IEC เท่านั้น แต่ยังต้องเป็นไปตามมาตรฐานอาคารด้วย เช่น EN 135011 และมาตรฐานกระจกนิรภัยด้วย เนื่องจาก BIPV ที่มีสีเกี่ยวข้องกับบริษัทกับทั้งอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์และอุตสาหกรรมแก้ว จึงอาจต้องมีความร่วมมือเพิ่มเติม
“จากความเข้าใจของเรา การใช้แผงโซลาร์เซลล์ BIPV แบบมีสีนั้น จะประสบความสำเร็จได้ ควรเป็นความพยายามร่วมกันจากผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในอาคารและแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์และผู้สร้างผนังอาคาร ซึ่งทั้งสองแห่งใช้กระจกนิรภัย ความพยายามร่วมกันนี้จะช่วยเพิ่มข้อเสนอแนะรวมถึงลดต้นทุนของส่วนหน้าของ PV ที่มีสี” Antonin Faes นักวิจัยชาวสวิสเซอร์แลนด์ กล่าวกับนิตยสารแผงโซลาร์เซลล์
นักวิจัยเน้นย้ำว่า BIPV สามารถแข่งขันด้านต้นทุนกับวัสดุหุ้มอาคารคุณภาพสูงแบบคลาสสิก ซึ่งเป็นทางเลือกทดแทนที่ให้ประโยชน์เพิ่มเติมในการผลิตไฟฟ้า
การวิจัยนี้รวมการอภิปรายถึงปัจจัยแห่งความสำเร็จ เช่น ความน่าเชื่อถือและความเสถียรของ BIPV, ความปลอดภัย และวิธีการแสดงคุณลักษณะสีเชิงปริมาณ ตัวอย่างเช่น ขอแนะนำ “การทดสอบอย่างพิถีพิถัน” สำหรับสารห่อหุ้มและการเคลือบใหม่ใดๆ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการเปลี่ยนสีหรือการเสื่อมสภาพในรูปแบบอื่นๆ และยังเพื่อสร้างความปลอดภัยจากไฟไหม้ด้วย
ปัจจัยความสำเร็จอื่นๆ บางส่วน ได้แก่ การกำหนดเป้าหมายอาคารขนาดกลางและอาคารแนวราบ และการพิจารณาผลกระทบต่อรายการวัสดุและกระบวนการติดตั้งตั้งแต่เนิ่นๆ
โดยสรุป ทีมงานชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นที่จะต้องจัดการกับความกังวลเรื่องการสูญเสียพลังงานที่เกี่ยวข้องกับ PV แบบมีสีต่อไป แต่ปิดท้ายด้วยมุมมองเชิงบวกเกี่ยวกับ “ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจโดยรวม” ของ BIPV และศักยภาพในการเพิ่มพื้นผิวที่มีอยู่สำหรับการผลิตพลังงาน
เมื่อมองไปข้างหน้า Faes กล่าวว่ากลุ่มบริษัทได้เห็นความสนใจที่เพิ่มขึ้นใน BIPV แบบสีเมื่อเร็วๆ นี้ โดยชี้ให้เห็นว่าเป็นเวลาสิบปีแล้วนับตั้งแต่ CSEM เปิดตัวโมดูล PV สีขาวตัวแรก “หัวข้อนี้น่าสนใจมากเนื่องจากเกิดขึ้นที่ขอบเขตของประสิทธิผลของระบบ PV ที่เป็นเป้าหมายและการแสดงอารมณ์ทางอารมณ์ของสถาปนิกเชิงอัตนัย” Faes กล่าว
