Немецкие ученые создали солнечные панели имитирующие кровельную черепицу с минимальной потерей мощности

Немецкие исследователи представили новую технологию, позволяющую солнечным панелям практически незаметно вписываться в архитектуру зданий, имитируя внешний вид кровельной черепицы и других строительных материалов. Разработка направлена на решение одной из ключевых проблем распространения солнечной энергетики — эстетического восприятия фотоэлектрических модулей.

Метод под названием ShadeCut был создан командой Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, одного из крупнейших в мире исследовательских центров в области солнечной энергетики. Он позволяет наносить на поверхность фотоэлектрических модулей сложные визуальные узоры, при этом сохраняя около 95 процентов их исходной мощности по сравнению с обычными панелями без покрытия.

Новая технология основана на ранее разработанном подходе MorphoColor, который использует биологически вдохновленные принципы формирования цвета. В отличие от традиционных пигментов, цвет здесь создается за счет микроскопических структур, манипулирующих светом. В основе лежит эффект, наблюдаемый у крыльев бабочки морфо, где трехмерные фотонные структуры формируют яркие и устойчивые к углу обзора оттенки с минимальными энергетическими потерями.

С помощью специальных цветных пленок с прозрачными вырезами ученые могут формировать на поверхности панелей изображения, имитирующие черепицу, кирпичную кладку или даже индивидуальные графические элементы. Как отметил исследователь института Мартин Хайнрих, технология особенно перспективна для интеграции в фасады зданий, кровельные системы и архитектурные элементы, включая перила, особенно в случае исторических построек, где внешний вид играет решающую роль.

Разработчик концепции Марко Эрнст подчеркнул, что метод позволяет встраивать цветовые эффекты и сложные узоры непосредственно в структуру солнечных модулей. При необходимости можно добавлять дополнительные слои пленок с вырезами, создавая новые цветовые комбинации и структуры. Такой подход делает возможной кастомизацию панелей, включая нанесение логотипов, надписей и декоративных элементов.

Дополнительно исследователи смогли воспроизвести подобную микроструктуру на обратной стороне защитного стекла фотоэлектрических модулей с использованием вакуумного процесса. Для формирования узоров применяются лазерные или CAD-управляемые методы резки пленок, что обеспечивает высокую точность и гибкость дизайна.

По данным команды, технология MorphoColor уже превзошла природный прототип по эффективности. Независимые испытания показали, что такие покрытия позволяют сохранять около 95 процентов мощности по сравнению с неокрашенными панелями, что делает их более эффективными, чем существующие на рынке аналогичные решения.

Это открывает новые возможности для широкого внедрения интегрированных в здания фотоэлектрических систем, известных как Building-integrated photovoltaics (интегрированные в здания фотоэлектрические системы, BIPV). В таких системах солнечные панели становятся частью конструкции здания, а не устанавливаются поверх него. Технология также может снизить сопротивление использованию солнечных панелей в исторических районах и проектах с высокими требованиями к дизайну, где традиционные черные или синие модули часто воспринимаются как визуально неподходящие.

Ожидается, что модули ShadeCut будут продемонстрированы на выставке The Smarter E Europe 2026, которая пройдет с 23 по 25 июня в Мюнхене и считается одним из ведущих мировых мероприятий в сфере солнечной энергетики.