mgr inż. Magda Słowik, Politechnika Wrocławska; Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

prof. dr hab. inż. Henryk Nowak, Politechnika Wrocławska; Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2019.01.08
Artykuł przeglądowy (Review paper)

W artykule przedstawiono zintegrowanie semitransparentnych systemów fotowoltaicznych (STPV) z przeszkleniami budynków oraz poziomsprawości uzyskiwanej w przypadku różnych rodzajówogniw. Scharakteryzowano aspekty komfortu termicznego orazwizualnego, na które istotny wpływmają opisane systemy oraz wyniki badań dotyczące preferencji użytkowników pomieszczeń biurowych w tym zakresie. Przedstawiono również informacje związane z poszczególnymi etapami produkcji elementów fotowoltaicznych i wynikający z nich poziom emisji zanieczyszczeń. Scharakteryzowano idee zrównoważonego rozwoju, wskazano potrzeby jej zastosowania w budownictwie i przedstawiono ogólne założenia projektowe. Opisano badania mające na celu poprawę stabilności, wydajności oraz odporności na czynniki zewnętrzne ogniw perowskitowych oraz działania zmierzające do usunięcia z ich struktury szkodliwego ołowiu, a także problem szczelności ogniw DSSC w przypadku zastosowania ciekłego elektrolitu.
Słowa kluczowe: ogniwa STPV; komfort wizualny; budownictwo zrównoważone; cykl życia ogniw PV.

Semi-transparent solar cells systems integrated with glazing as an element supporting sustainable office buildings

The article presents solutions for integrating semitransparent photovoltaic systems (STPV) with building glazing. The level of efficiency for different types of solar cellswas shown. The aspects of thermal and visual comfort which depends on described systems are characterized, and research results on the occupants preference of office space are shown. The article has been described the photovoltaicmodule production stages and the resulting level of emitted pollutants. The ideas of sustainable development were characterized and the reasons of their application in construction were pointed out. General project assumptions were presented. Research has been described aimed at improving stability, efficiency and resistance to external factors of perovskite cells and actions aimed at removing harmful lead from their structure. The problem of tightness of DSSC cells in the case of the use of liquid electrolyte is also presented.
Keywords: STPVcells; visual comfort; sustainable building; PV cells lifecycle.

Literatura
[1] AbateAntonio. 2017. „Perovskite Solar Cells Go Lead Free”. Joule 1 (4): 659 — 664. DOI: 10.1016/j.joule.2017.09.007.
[2] Celadyn Magdalena. 2017. Zrównoważone środowisko wnętrza biurowego. Kraków.Wydział Architektury Wnętrz Akademia Sztuk Pięknych im. Jana Matejki.
[3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2011/65/UE z 8 czerwca 2011 r. w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych substancji w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym.
[4] Galasiu Anca D., Jennifer A Veitch. 2006. „Occupant preferences and satisfaction with the luminous environment and control systems in daylit offices: a literature review”. Energy and buildings 38: 728 – 742. DOI: 10.1016/j.enbuild.2006.03.001.
[5] Green Martin A., Yoshihiro Hishikawa, Ewan D. Dunlop, Dean H. Levi, Jochen Hohl- Ebinger, Ho BaillieAnitaW. Y. 2018. „Solar cell efficiency tables (version 52)”. Progres in Photovoltic 26: 427 – 436. DOI: 10.1002/pip.3040.
[6] Heim Dariusz, Eliza Szczepańska Rosiak. 2013. Walidancja metody TDI oceny oświetlenia wnętrz światłem dziennym. Łódź. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej.
[7] Jeremiasz Olgierd, Jerzy Sarnecki, Wojciech Nikiel, Marian Teodorczyk,ArturWnuk, Roman Kozłowski, Grzegorz Gawlik. 2010. „Luminescencyjne koncentratory energii promieniowania słonecznego w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni”. Elektronika: konstrukcje technologie, zastosowania 51 (5): 83 – 86.
[8] Kasztelewicz Zbigniew, Michał Patyk. 2015. „Nowoczesne i sprawne elektrownie węglowe w Polsce”. Polityka Energetyczna 18 (4): 45 – 60.
[9] Mazur-Wierzbicka Ewa. 2014. „Ekoinnowacje – istotny element zrównoważonego budownictwa”. Handel Wewnętrzny 5 (352): 138 – 148.
[10] Meinerdi Francesco, Annalisa Colombo, Kirill A. Velizhanin, Roberto Simonutti, Luca Beverina, Ranjani Viswanatha, Victor Klimov, Sergio Brovelli. 2014. „Large-area luminescent solar concentrators based on ‘Stokes-shift engineered’ nanocrystals in a mass-polymerized PMMAmatrix”. Nature Photonics 8: 392 – 399. DOI: 10.1038/nphoton.2014.54.
[11] Nowak Henryk, Łukasz Nowak, Elżbieta Śliwińska. 2016. „The impact of different solar passive systems on energy saving in public buildings and occupants thermal and visual comfort”. Journal of Building Physics 40 (2): 177 – 197. DOI: 10.1177/1744259115597705.
[12] Nowicki Maciej. 2012. Nadchodzi era słońca. Warszawa. Wydawnictwo Naukowe PWN;
[13] Praca zbiorowa pod redakcją Szymona Firląga. 2018. Zrównoważone budynki biurowe. Warszawa. Wydawnictwo Naukowe PWN.
[14] Szindler Magdalena, Marek Szindler. 2018. „Barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne z polielektrolitem”. Przegląd Elektrotechniczny 8 (94): 32 – 34. DOI: 10.15199/48.2018.08.09.
[15] Śliwińska Anna, Krystyna Czaplicka-Kolarz. 2009. „Wybrane aspekty metodologii analizy cyklu życia odnawialnych źródeł energii”. Czasopismo techniczne Politechniki Krakowskiej Środowisko 106 (11): 131 – 145.
[16] Śliwowski Lech. 2000. Mikroklimat wnętrz i komfort cieplny ludzi w pomieszczeniach.Wrocław. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
[17] Qin Kui, Dong Binghai,Wang Shimin. 2018. „Improving the stability ofmetal halide perovskite solar cells from material to structure”. Journal of Energy Chemistry 000 (2018): 1 – 10. DOI: 10.1016/j. jechem. 2018.08.004.
[18] ŻelaznaAgnieszka. 2016. Ocena zrównoważoności systemów solarnych oparta na analizie cyklu życia.Monografia Komitetu Inżynierii Środowiska PAN vol. 125.
[19] www.talev.fr/photovoltaique/integrationverriere/ASITHRU.pdf (dostęp 14.11.2018).
[20] www.mlsystem.pl/dssc/ (dostęp 15.11.2018).
[21] www.e-okna.pl/a/szklo-okienne-z-ogniwamifotowoltaicznymi-10825.html (dostęp 14.11.2018).
[22] www.guardianglass.com/cs/groups/sunguardeurope/documents/web_content/stg_031856.pdf (dostęp 14.11.2018).
[23] www.ekologia.pl/wywiady/czy-perowskityzrewolucjonizuja-rynek-energetyki-solarnej-wywiad-z-olga-malinkiewicz, 21525. html) (dostęp 14.11.2018).
[24] www.skanska.pl/o-skanska/media/informacje-prasowe/215371/Skanska-i-Saule-Technologies-wprowadzaja-nowe-zrodlo-energii-do-budynkow-oparte-o-ogniwa-perowskitowe (dostęp14.11.2018).
[25] www.newloks.int.pan.wroc.pl/strona-glowna/koncentratory-sloneczne (dostęp 14.11.2018).
[26] www.mlsystem.pl/szyby-ktore-daja-prad-ewolucja-energetyczna-dzieki-kropkom-kwantowym/ (dostęp 14.11.2018).

Przyjęto do druku: 29.11.2018 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 1/2019, strona 46-49 (spis treści >>)