Xu hướng sản phẩm quang điện tích hợp (BIPV): tạo ra các mô-đun năng lượng mặt trời đầy màu sắc, tích hợp vật liệu xây dựng mái nhà và ngoại thất

Tháng Bảy 07 07:30 2025

CHLB ĐỨC – Màu sắc và thiết kế: Những yếu tố này phần lớn đã bị bỏ qua trong ứng dụng truyền thống của quang điện (PV – photovoltaic). Nhưng các giải pháp PV tích hợp với tòa nhà (BIPV – building-integrated PV) hiện đang gia tăng: Để thiết lập PV tại các thành phố và thu hút sự ủng hộ của cư dân đối với PV, dự kiến các sản phẩm BIPV sẽ gia tăng. Hơn nữa, các sản phẩm và giải pháp hiện có đã được tinh chỉnh đáng kể.

Intersolar Europe 2024 là một sự kiện đầy màu sắc – theo đúng nghĩa đen. Từ màu ngọc lam đến màu trắng, có thể thấy đủ loại màu sắc của mô-đun năng lượng mặt trời tại hội chợ năm ngoái. Mô-đun năng lượng mặt trời nhiều màu sắc là xu hướng mới nhất. In màu trên kính PV đã được cải thiện đáng kể trong những năm gần đây và tổn thất hiệu suất năng lượng đối với các sản phẩm thiết kế – ngay cả đối với các màu rất nhạt – đã giảm xuống chỉ còn 5 đến 10% so với các sản phẩm PV thông thường.

Nhờ các phương pháp in mới, phạm vi màu sắc và tính khả dụng của các giải pháp BIPV theo yêu cầu thực tế là vô hạn. Ví dụ, Công ty Ceramic Colors Wolbring đã phát triển một quy trình sản xuất các mô-đun trong đó lớp màu được in ở mặt sau của kính trước và chỉ phản chiếu, thay vì hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Các nhà máy sản xuất các sản phẩm BIPV khác cũng đang nghiên cứu phát triển các mô-đun PV hiện đại và có thể thay thế các vật liệu xây dựng thông thường. Hiện tại đã có ngói lợp PV trông giống hệt ngói lợp thông thường và có thể thay thế chúng. Công ty Photonroof từ Ba Lan thông báo rằng ngói lợp PV của họ tạo ra nhiều năng lượng hơn 30% so với các hệ thống lắp trên mái PV thông thường, nhờ vào lớp phủ liền mạch của mái nhà và tránh được bóng râm. Ngói lợp của họ có màu xám, đen và đất nung.

Các sản phẩm BIPV trong sản xuất hàng loạt và thiết kế riêng: Thị trường vẫn đang phát triển trong một lĩnh vực phức tạp, nơi các mô-đun BIPV chỉ có thể trở nên cạnh tranh hơn với các mô-đun tiêu chuẩn khi quy mô sản xuất được mở rộng. Theo ông Philippe Macé, Đối tác và Giám đốc điều hành của Viện Becquerel (Becquerel Institute) và chuyên gia về các giải pháp BIPV, chi phí cho các mô-đun BIPV tiêu chuẩn vẫn cao hơn từ hai đến ba lần so với các mô-đun PV thông thường. Đồng thời, ngành xây dựng thường yêu cầu các giải pháp phù hợp phải đáp ứng các yếu tố thiết kế độc đáo. Các doanh nghiệp như FuturaSun, một nhà máy sản xuất mô-đun của Ý, đang thử hành động cân bằng này: nhà máy FuturaSun đang nỗ lực mở rộng màu sắc bằng cách thêm màu bạc, cam và đỏ vào những sản phẩm BIPV ngoại thất dạng mô-đun màu đen tiêu chuẩn.

Ngoài ra các dự án nghiên cứu về giải pháp BIPV thúc đẩy những phát triển mới: Viện Công nghệ Môi trường, An toàn và Năng lượng Fraunhofer (UMSICHT – Fraunhofer Institute for Environment, Safety, and Energy Technology) và Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer (ISE – Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems) đã phát triển một vật liệu ngoại thất đúc sẵn tích hợp quang điện, có thể sản xuất điện, bảo vệ trước các điều kiện thời tiết phức tạp và cung cấp khả năng cách nhiệt.

Hội chợ Intersolar Europe 2024 đã chứng kiến xu hướng phát triển các giải pháp BIPV sáng tạo, ví dụ như từ K2, một nhà sản xuất PV tích hợp vật liệu ngoại thất.