Witajcie w świecie Saule Technologies

- Zawsze fascynowała mnie energia słoneczna i to, jak z niej zrobić lepszy użytek. Warto było rzucić wszystko i cały swój czas poświęcić rozwijaniu nowej, wykorzystującej energię słoneczną technologii - mówi twórczyni ogniwa perowskitowego Olga Malinkiewicz. Czym są perowskity i jak zmienią świat?

Przełomowy kryształ

Perowskity to grupa minerałów zbudowanych z nieorganicznych związków chemicznych. W naturze występują m.in. na Uralu, ale także, choć w śladowych ilościach, np. w południowej Polsce. O ich istnieniu wiemy od dawna, jednak prawdziwym przełomem było odkrycie, że te niepozorne minerały mogą być doskonałym materiałem do budowy elastycznych ogniw fotowoltaicznych. Technologie ich wytwarzania opracowała Olga Malinkiewicz, obecnie CTO (Chief Technology Officer) w Saule Technologies. Jej odkrycie zelektryzowało świat nauki, ale nie tylko.

O początkach Saule Technologies i o tym, w jaki sposób produkowane przez nią ogniwa mają szanse zmienić świat, opowiadali podczas otwarcia pierwszej na świecie fabryki ogniw perowskitowych: Olga Malinkiewicz, Piotr Krych (CEO Saule Technologies), Artur Kupczunas (CEO Saule Technologies), Dariusz Chrząstowski (przewodniczący rady nadzorczej Saule Technologies i przedstawiciel HIS Energy Holding) i Dawid Zieliński (członek rady nadzorczej Saule Technologies, prezes zarządu Columbus Energy).

To jest przyszłość!

Olga Malinkiewicz to absolwentka Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Politechniki Katalońskiej w Barcelonie i Uniwersytetu w Walencji. Jak rodzi się przełomowe odkrycie? To „dobrze wykorzystane okazje, efekt podążania za głosem własnego serca, niepoddawanie się presji otoczenia i przede wszystkim wiele lat ciężkiej pracy”. Czy Malinkiewicz pamięta moment, w którym zrozumiała, że stworzyła coś wyjątkowego? Pamięta doskonale. Uniwersytet po godzinach (wtedy można pracować spokojnie). Olga włącza symulator słoneczny (urządzenie, które sprawdza działanie podłączonego do niego ogniwa), patrzy na wyświetlacz i aż krzyczy z radości, gdy okazuje się, że nowe, testowane właśnie ogniowo nie tylko działa, ale działa wręcz fenomenalnie.

- To była pierwsza próba i od razu popłynął prąd. Bardzo dużo prądu. Ta moc mnie wręcz uderzyła - tłumaczy. Jak dodaje, wcześniej pracowała z wieloma materiałami, testując różne technologie. Zazwyczaj potrzeba było wielu prób i zmian parametrów, żeby wydobyć z nich moc. Moc, która przy testowaniu ogniwa pokrytego perowskitem, pojawiła się już przy pierwszej próbie. - WOW! Ale to działa! - myśli wynalazczyni. Do towarzyszącego jej w laboratorium kolegi mówi: - Zobacz! To jest przyszłość!

Biznes lubi innowacje

O odkryciu Olgi mówi świat naukowy, pisze prasa. Także w Polsce. Tak rodzi się pomysł, dzięki któremu powstała otwarta właśnie fabryka. O pierwszym spotkaniu z Olgą opowiada współtwórca Saule Technologies, Piotr Krych. –Razem z Arturem (Artur Kupczunas, dziś CEO Saule Technologies) szukaliśmy innowacji. Mieliśmy własne oszczędności i stwierdziliśmy, że chcemy zrobić coś nieoczywistego. Pewnego dnia przeczytaliśmy krótki materiał w „Gazecie Wyborczej” na temat Olgi i jej odkrycia. Postanowiliśmy niezwłocznie się z nią skontaktować.

Olga Malinkiewicz, Piotr Krych i Artur Kupczunas spotykają się w Walencji. Tramwajem jadą do laboratorium. Trochę błądzą. Podróż, którą można odbyć w pół godziny, trwa trzy razy dłużej, ale to ma swoje plusy. - Rozmawialiśmy, poznawaliśmy się, rodziło się zaufanie - wspomina Piotr Krych. Kiedy później, już w laboratorium, widzą wyniki badań, od razu wiedzą, że to „prawdziwe BOOM”.

- Byliśmy w szoku. Od razu zaczęliśmy myśleć o tym, gdzie można to zastosować i jak może w przyszłości działać. Byliśmy przekonani, że to trzeba szybko wdrożyć, skomercjalizować - wspomina Piotr Krych. Wizyta w laboratorium jest przełomowa dla całej trójki. Tak rodzi się pomysł wspólnego założenia start-upu i firmy, która dziś zatrudnia międzynarodowy zespół ekspertów i jak tłumaczy Olga, ma zamiar „na nowo zdefiniować świat energetyki odnawialnej”.

Czy już wtedy w Walencji wiedzieli, że mają szansę wziąć udział w rewolucyjnym projekcie? Czy były wątpliwości? – Nigdy. Mamy jedno życie i ograniczoną ilość czasu w nim. Ten czas to jest jedyny zasób, na który, w gruncie rzeczy, nie mamy żadnego wpływu. Ten czas przemija i trzeba znaleźć sposób, by stworzyć w nim coś, co będzie rewolucyjne. Coś, co zmieni ten świat na zupełnie inny niż ten, który zastaliśmy. Zostawmy coś po sobie. Coś dużego. Technologia opracowana przez Olgę to jest właśnie to coś - tłumaczy Artur Kupczunas.

Japonia wchodzi do gry

Ważnym momentem dla Saule Technologies było pozyskanie strategicznego sprzymierzeńca. W 2015 roku w firmę zainwestował japoński milioner Hideo Sawada. Połączenie start-upu z jednym z największych inwestorów w Japonii? Jak to się robi?

- To zawsze pewne wyzwanie, gdy zderzają się dwa światy. Świat ludzi młodych z wielkim pomysłem i pasją ze światem inwestorów - tłumaczy Dariusz Chrząstowski. Grunt to znaleźć wspólny język. W wiarygodny sposób przedstawić swój projekt, który na początku zawsze jest jedynie wizją. – Wizja, którą oni przedstawili, była fenomenalna. To była wizja, która w doskonały sposób pokazała, jak zmieni się świat pod wpływem tej technologii. To była wizja, której sam pomysł jest pomysłem wizjonerskim, ponadczasowym. Dodatkowo jakość zespołu, jego energia, pasja… zupełnie unikalne. To cechy, które pozwalają im konkurować z najlepszymi na świecie - podkreśla Dariusz Chrząstowski. Jak dodaje, nie ma jednego czynnika, który przesądził, że Hideo Sawata zdecydował się na inwestycje. To był szereg różnych czynników, ale bez wątpienia energia zespołu i pasja, z jaką przedstawili swój projekt, przeważyła szalę.

Nieograniczone możliwości

- Ogniwa perowskitowe to coś zupełnie nowego. Pracuje nad nimi wiele ośrodków, od oksfordzkich po chińskie. Jednak w Saule pierwsi na świecie przenieśliśmy to z laboratorium na linię produkcyjną - tłumaczy Dawid Zieliński.

Przykłady możliwego zastosowań ogniw perowskitowych? Jest ich wiele. Od najprostszych wdrożeń IoT (Internet of Things) poprzez możliwość montowania ich na tyłach telefonów, laptopów, a nawet karoserii samochodów, po całą paletę zastosowań w architekturze, montowania w dowolnej niemal formie na budynkach już istniejących czy tych, które dopiero powstaną. - Architekci dostaną kompletnie nowe narzędzie do projektowania zrównoważonych energetycznie obiektów. Słowo „rewolucja” jest tutaj kluczowe. Czeka nas rewolucja - tłumaczy Dawid Zieliński, dodając, że to szansa, której nie można zmarnować.

- Pewnie oprócz Saule z czasem pojawi się na świecie więcej producentów tego typu ogniw, ale ważne jest, by nie popełnić błędu, który kiedyś został popełniony z grafenem. Mamy polską technologię, wspieraną przez japońskiego inwestora. My też, jako Columbus, mamy zamiar inwestować w tę technologie, nie zamierzamy się zatrzymywać - przekonuje prezes Columbus Energy. Przyszłość? Możliwość skalowania tego, co rozpoczęto właśnie we Wrocławiu, na każdy kontynent, kraj, na każdą linię produkcyjną. - Od producentów, nazwijmy to, elementów budownictwa do producentów e-mobility. Wszyscy będą mogli taką linię produkcyjną, dołączyć u siebie do całego systemu i produkować w ciągłym procesie elementy perowskitowe. Mam nadzieję, że z logiem Saule - przekonuje Dawid Zieliński.

Moc perowskitu

Perowskity mają wiele ciekawych właściwości. Półprzezroczystość, elastyczność, bardzo wysoki współczynnik mocy do wagi. Otwarta we Wrocławiu linia produkcyjna umożliwia druk syntetycznie wytwarzanego perowskitu na foliach polimerowych w niskich (do 100 °C) temperaturach. Końcowy produkty jest elastyczny (można porównać go do zalaminowanej kartki papieru), a zarazem niezwykle trwały i odporny na warunki atmosferyczne. Co ważne, opracowany przez Saule proces produkcji ogniw sprawia, że będą one tańsze od swoich tradycyjnych, krzemowych odpowiedników. Mają też nad nimi kolejną przewagę. - Ogniwa perowskitowe możemy zastosować dosłownie na każdej powierzchni. Kulistej, falistej. Każdej. Możemy użyć dowolnego kształtu i każdego rozmiaru - przekonuje Olga Malinkiewicz, która w czasie towarzyszącej otwarciu wrocławskiej fabryki konferencji zdradziła także niektóre z sekretów tego, co dzieje się za jej drzwiami.

Tajniki produkcji

Po pierwsze, sterylność. Cała linia produkcyjna znajduje się w pomieszczeniu całkowicie sterylnym. To ważne, gdyż na drukowanych tu ogniwach nie może być najmniejszych defektów. W procesie produkcji wykorzystywane są kolejne, w pełni zrobotyzowane, stacje. Każda odpowiada za inny etap procesu.

- Produkcja zaczyna się od rolki folii. Rolka chwytana jest przez robota i nawijana na stolik, gdzie jest przycinana - tłumaczy Olga Malinkiewicz. To pierwsza stacja. Gdy folia jest przycięta, robot niesie ją do kolejnej. Druga stacja to laser, który zaznacza na folii kontury, robi ścieżki i w ten sposób definiuje kształt złożonego z modułów ogniwa. Rożnej wielkości moduły pozwalają dostosować fotowoltaiczny panel do przestrzeni o różnej wielkości i specyfice. Przykład? Długie i wąskie żaluzje. – Jesteśmy w stanie wyprodukować moduły na takie żaluzje. Wystarczą paski przycięte na ich wymiar. Wszystko jest wcześniej programowane. Laser wycina, przygotowuje materiał tak, że po wycięciu folii są w niej już wszystkie potrzebne kontakty - tłumaczy Olga Malinkiewicz.

Przycięta folia wędruje do stacji, w której metodą druku atramentowego nanoszone są na nią warstwy produktu tworzące ostatecznie ogniwo. Najważniejszą z nich jest warstwa perowskitowa. Perowskit jest surowcem naturalnym, ale we wrocławskiej fabryce wytwarzany jest syntetycznie. - Mamy różnych dostawców, ale cześć substancji chemicznych wytwarzamy sami. Dążymy do tego, żeby w przyszłości być zupełnie niezależnymi od łańcucha dostaw. Wszystko, na czym pracujemy, to składniki, które są na wyciągnięcie ręki, które można wytworzyć niskim kosztem, co przekłada się na koszt samego panelu - tłumaczy Olga Malinkiewicz.

Drukowanie kryształu

Perowskit jest kryształem. Ja drukuje się kryształ? Nadruk odbywa się w niskiej temperaturze, co ciekawe, drukarkami, które zna wielu z nas, a część ma nawet w domach. Jednak te stosowane w fabryce są większe, mają głowice o znacznie większej rozdzielczości, są także specjalnie przystosowane. Tajemnicą firmy jest też specjalny, służący do drukowania perowskitu, tusz. Jak powstaje? To efekt pracy zespołu fizyków i chemików, a zarazem pilnie strzeżona tajemnica, podobnie jak tajniki kolejnego etapu produkcji, czyli procesu suszenia kolejnych warstw naniesionego na folie produktu. Suszeniem i zarazem aktywowaniem warstw zajmuje się kolejna znajdująca się w fabryce stacja.

Gotowy produkt? Prawie. Folia z ogniwem musi zostać zabezpieczona przed możliwymi uszkodzeniami mechanicznymi i nawet najbardziej ekstremalnymi warunkami atmosferycznymi. Dlatego na ostatniej stacji odbywa się proces laminacji, w wyniku której ogniwo zamykane jest folią ochronną. Laminacja pozwala także łączyć moduły we wstęgi, a uzyskanym w sten sposób materiałem pokryć nawet bardzo duże powierzchnie. Co ważne, linia produkcyjna została zaprojektowana tak, by była maksymalnie elastyczna. Dzięki temu powstawać mogą moduły dowolnego kształtu i wielkości. Istnieje także, w razie potrzeby, możliwość modyfikowania procesu np. dodawania do modułów specjalnych zasilanych przez nie diod.

Ponad 20 lat temu Stanisław Lem udzielił słynnego wywiadu „Świat na krawędzi”. Zapytany, jak będzie wyglądała przyszłość świata, powiedział, że są nią odnawialne źródło energii. - W środku obchodów roku Lema, w setną rocznicę jego urodzin, myślę, że gdyby Lem siedział tu dziś wśród nas, byłby dumny, że w Polsce powstaje technologia, która zrewolucjonizuje sektor odnawialnej energii - mówił w czasie otwarcia wrocławskiej fabryki ogniw perowskitowych prowadzący konferencję Maciej Kawecki. Jak przekonują twórcy Saule Technologies, nowo otwarta fabryka to początek prawdziwej rewolucji sektora fotowoltaicznego. Sektora, który jest przyszłością planety, a więc także nas i przyszłych pokoleń.