Form, farge og tekstur på bygningsintegrerte solcellepaneler

I dag er det mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon.

Tekst: Erik Stensrud Marstein

I det siste har solkraftdebatten skiftet gir. De høye kraftprisene ført til en helt ny bevissthet rundt strømregningen. Dette gjør at rekordmange nordmenn nå installerer solcelleanlegg på takene sine.

I følge NVE ble rundt 2400 nye solcelleanlegg med en samlet kapasitet på 45 MWp installert i Norge i 2021. Dette er rundt en fjerdedel av den totale solkraftkapasiteten i Norge, veksten i bransjen går fort.

De aller fleste solcellepanelene i Norge installeres på bygg. Dette gjør det interessant å se på såkalte bygningsintegrerte solcellepaneler, også kjent som BIPV.

Før vi ser nærmere på BIPV er det fristende å se til vårt naboland Sverige, som ligger foran oss i løypa. Ved å se på status i Sverige er det mulig å danne seg et bilde om mulighetene for solkraft også i Norge.

Konkurrerer med strømregningen

I Sverige ble mer enn ti ganger så mye kapasitet installert bare i fjor. Disse solcellepanelene alene vil produsere en halv TWh hvert eneste år fremover. Dette er mye kraft.

Svenske Energiforsk har samtidig vist at solkraft nå er den nest billigste måten å bygge ut ny kraft på i Sverige.

Selv om solcelleanlegg i bygg er dyrere konkurrerer prisen ikke med produksjonsprisen til annen kraft, men med selve strømregningen. Også her konkurrerer solkraft godt i Sverige i dag. Dette viser oss at solkraft nå er konkurransedyktig selv på våre breddegrader. Det er derfor mulig å tro at Norge vil følge etter.

Stort potensiale

Som nevnt er det slik at vi i Norge installerer nær sagt all kapasitet på bygg, som oftest på takflatene.

Tall fra Multiconsult og IFE viser at det er teknisk mulig å få enormt stor kraftproduksjon fra bygg i Norge. Det tekniske potensialet er på mellom 30 og 50 TWh.

Selv om bare en andel av dette realiseres er konsekvensen uansett den samme: det blir svært vanlig å se solcelleanlegg på bygg. Mange vil ligge på flate tak og være ute av syne.

Allikevel er også fasaden spennende for solkraftproduksjon i Norge, solen står lavt her i nord. Men fasaden er synlig for alle og estetikk er viktig. Løsningen på dette kan være BIPV.

Fra portretter til skifer-look

Gjennom bruk av ulike teknikker kan både solcellene, laminatet og selve glasset i solcellepanelene alle bidra til å skape produkter med et svært bredt spekter av former, farger og teksturer.

De fleste av oss kjenner de vanligste solcellepanelene, der sorte eller mørkeblå solceller ligger på rekke og rad mot en hvit, svart eller gjennomsiktig bakgrunn.

Forskning og utvikling over lang tid har nå gjort det mulig å produsere solcellepaneler med mye større variasjon i uttrykket.

På den ene siden har vi stadig flere godt integrerte, sorte solcelleanlegg, som hos Kiwi Dalgård i Trondheim og Bryseng Skole i Oslo. Det er mulig å kombinere relativt vanlige solcellepaneler for å oppnå slike uttrykk.

Men i Norge finner vi også mer dristige varianter; som den grønne Solsmaragden i Drammen, Oljedirektoratets hvite solcellefasade i Stavanger og den fargede solcellefasaden på Sofienberg Ungdomsskole i Oslo.

Et enda mer ekstremt eksempel på hva som er mulig er portrettbildene som sveitsiske CSEM trykket på solcellepaneler. Trykking har også blitt brukt til å gjenskape mer kjente uttrykk på solcellepaneler, slik at de i stor grad ser ut som for eksempel trevegger eller skifer.

Den blå og soldrevne Copenhagen International School er et annet nærliggende eksempel på hvordan solceller ikke bare kan tilpasses til byggets eksisterende uttrykk, men faktisk spille en definert rolle i byggets arkitektoniske uttrykk.

Også vi i FME SUSOLTECH jobber innenfor dette feltet. Senterets forskere har utviklet prosesser og modellverktøy som gjør oss i stand til å fremstille solcellepaneler med et enormt utvalg av farger. Metoden vi bruker går ut på å legge flere tynnfilm- materialer lagvis på toppen av enten solceller eller glass for å få frem den ønskede fargen.

Ved å kombinere tynnfilmmaterialene med teksturer kan vi også påvirke hvordan fargen oppleves fra ulike vinkler. Dette har vært en veldig spennende aktivitet som har stimulert til å utvikle et svært godt samarbeid på tvers av institusjonsgrensene.

Hvis du ønsker deg en lykkelig og kreativ kollega på et forskningsinstitutt, er nøkkelen tydeligvis å be vedkommende om å bruke nanoteknologi til å leke med farger.

Hvordan holde kostnadene nede?

I dag er det altså mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon.

Det er imidlertid også her en hovedutfordring for BIPV-løsninger som helhet ligger. Nøkkelen til både kostnadseffektiv produksjon og kvalitetskontroll ligger ofte i evnen til å masseprodusere.

Dersom hvert panel må spesialproduseres blir BIPV-produkter svært fort såpass kostbare at de ikke er relevante for mange formål. En spennende mulighet for å holde kostnadene nede er derfor å finne måter å redusere mangfoldet på.

Paletter som kan integreres

Forskere i arkitektur ved NTNU har sett på muligheten for å definere begrensede paletter som er lette å integrere i utvalgte byer.

Et av disse er for Trondheim by. Palettene inneholder et knippe farger og ulike mørkhetsgrader. Dette kan være veien mot utvikling av en produktportefølje av BIPV-paneler som fortsatt egner seg for tilstrekkelig grad av masseproduksjon til at både kostnadsnivå og produktkvalitet er mulig å opprettholde.

Flere bærekraftige bygg

I den gjeldende kraftmarkedsprognosen fra NVE antas det at vi vil ha installert nok solcelleanlegg i Norge til at vi får produsert 7 TWh hvert eneste år, innen 2040.

Jeg tror dette kan lede til mange både svært vakre og bærekraftige bygg med BIPV-fasader. Det blir spennende å følge med på dette!

LES OGSÅ: Bygningsintegrerte solcellepaneler

LES OGSÅ: Norske aktører som produserer BIPV

Om forfatteren

• Erik Stensrud Marstein er Forskningssjef i solenergi ved Institutt for Energi- teknikk (IFE), Professor II i solcelle-teknologi ved Universitetet i Oslo og Direktør i forskningssenteret FME SUSOLTECH (Research Center for Sustainable Solar Cell Technology).
• FME SUSOLTECH er et forskningssenter som samler mange av de viktigste aktørene innen solcelleteknologi i Norge fra forskning og næring.