BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

Det er utfordrende å oppnå god solavskjerming i bygg. Brukerne ønsker utsyn og et behagelig lys, mens byggeier ønsker lave installasjons- og driftskostnader. Sunphade er en dynamisk solavskjermingsteknologi som møter alle behovene. Når det er sol, blir den mørk som en solbrille og når det ikke er sol blir den klar igjen (fotokrom). Vinduer har lang levetid og byttes skjeldent ut, men gamle vinduer har alikevel behov for oppgraderinger. Utfordringen i prosjektet var å utvikle et produkt som enkelt kunne monteres på gamle vinduer for å oppgradere disse slik at de gav brukeren i bygget bedre komfort, samtidig som det reduserte energikostnadene. For å få til en enkel monteringsløsning på eldre vinduer måtte vi utvikle en solfilm, dvs. en gjennomssiktig folie som kunne limes på et vindu. Tidligere hadde vi kun benyttet vår nanotynne dynamiske solavskjermingsteknologi på glass. Nå måtte vi løse utfordringen med å få den til å fungere som et funksjonelt lag på en polymerfilm. For å løse dette var det viktig og forske på hvordan ulike produksjonsparametre virket inn på egenskapene til det nano tynne funksjonelle laget (Sunphade). I tillegg til å mørkne og lysne med tilstrekkelig hastighet, var det viktig at det var god heft til foilien slik at produktet ville være stabilt over tid. Vi ønsket også å utvikle det nanotynne funksjonelle laget slik at det også ville reflektere all infrarød stråling fra solen (low-e). Solen stråler både synlig lys og infrarødt lys (IR). Ved å redusere begge typer stråling ville vårt produkt gi bedre komfort og lavere energikostnader. Utfordringen vi måtte forske på var hvordan dette behovet kunne kombineres med vår eksisterende teknologi uten at denne ble svekket. Til slutt ønsket vi å vise at resultatene fra forskningen kunne realiseres i en industriell produksjon. Den vanlige industrielle produksjonsmetoden er en “rull-til-rull” vakum deponeringsprosess der det er mulig å produsere flere tusen meter i bredder opp til 180 cm. Resultatene fra prosjektet var gode. Vi oppnådde en funksjonell solfilm på et polymersubstrat med gode fotokrome egenskaper i kombinasjon med low-e funksjon. Low-e vil si refleksjon av IR varmestråling. Solfilmen stod seg godt gjennom akselrerte aldringstester og kunne sykles et stort antall ganger uten at den mistet de fotokrome egenskapene. Under testing utendørs viste det seg at solfilmen i praksis fungerete bedre enn hva den gjorde under testing på labben. Vi gjennomførte også en suksessfull oppskallering på flere industrielle maskiner og produserte et stort antall kadratmeter dynamisk solfilm (Sunphade prototype) som senere ble monterte ute hos pilotkunder.

The results have let Sunphade improve its skills and use this progress to bring retrofit products to the growing real estate market. The Technology Readiness Level (TRL) has increased, and Sunphade’s affordable solar control films now reduce the amount of sunlight entering windows, which is the main cause of overheating in buildings. This helps lower carbon emissions by easing the load on air conditioning systems, as the films block heat from coming through the windows. Sunphade’s solar control film is ideal for the retrofit market and will boost Sunphade's revenue. Sunphade is set to become an important technology for reducing CO2 emissions.

Current solar control or films reflects the infrared of the solar spectrum, which contains approx. half of the solar energy and reduces the energy in visible light by the use of different levels of tint. The level goes from slightly tinted to more or less blacked-out solutions. When first tinted, the level is static. Static solar control is not optimal in terms of energy reduction. Either the tinting is too low and too much energy enters the building, or the tinting is too strong, blocking the visible light too much, leading to excessive use of electricity for artificial lighting. Additionally, glare and hot spots and the limited view through blacked-out windows are unpleasant to us humans. The solution to this is dynamic solar control. Sunphade, a photochromic YHO technology, only needs sunshine to work. When exposed to sun rays, the film darkens, and when the sun is gone, it bleaches back to a clear state. Sunphade is a new class of unorganic photochromic technology. It is produced with an industrial vacuum process. The production method is fast, and the raw material costs low, indicating that it can be mass-produced. However, the main challenges related to the long-term durability and performance of YHO prepared on flexible substrates need to be solved. Due to a flexible substrate's nature, deposition of a metallic functional layer is prone to cracking and delamination. Another challenge is the long-term film adhesion property on a polysester substrate under constant environmental stress. Also, the growth conditions varying for different substrates influence the YOH film's functionality and need to be investigated for plastic substrates.