Fotovoltaico ripiegabile

L’Istituto dei materiali per l’elettronica e il magnetismo del Consiglio nazionale delle ricerche di Parma (Imem-Cnr) ha messo a punto un processo di produzione delle celle solari che potrebbe rivelarsi molto utile per la produzione di sistemi fotovoltaici da integrare nell’edilizia. Si tratta di un processo produzione di celle solari a film sottile (Thin Film) che funziona a bassa temperatura e consente di utilizzare un’ampia gamma di substrati e che è stato pubblicato sulla rivista “Applied physics letters“.

“Questo materiale policristallino, noto con l’acronimo di Cigs (tecnologia basata su Rame, Indio, Gallio e Selenio, N.d.R.). – spiega Massimo Mazzer dell’Imem-Cnr – è ideale per applicazioni fotovoltaiche soprattutto perche’ assorbe la luce in modo molto efficiente, ma è però complesso da sintetizzare sotto forma di film sottile e finora la produzione su scala industriale di moduli fotovoltaici a base di Cigs non è pertanto decollata a causa degli alti costi”.

I ricercatori del Cnr hanno sviluppato un processo che consente di depositare film sottili di Cigs, con un unico passaggio a temperature molto più basse di circa 270°C dell’attuale limite inferiore dichiarato da altri centri di ricerca e industriali di circa 400°C in tutto il mondo, controllando le proprietà termodinamiche delle nuvole di atomi generate dagli impulsi elettrici che vaporizzano i metalli fino a ottimizzare la formazione e la crescita del film sottile.

“In termini di efficienza il 15% ottenuto col nuovo processo è in linea con i migliori risultati raggiunti finora su scala industriale ma ci aspettiamo di riuscire a colmare ulteriormente il gap con l’attuale record mondiale del 20,3% ottenuto in laboratorio dai ricercatori dello Zsw di Stoccarda. Uno dei principali vantaggi – prosegue Mazzer – che derivano dall’abbattimento delle temperature è la possibilità di produrre celle solari a film sottile di Cigs su un’ampia gamma di substrati, tra cui nastri metallici o materiali plastici flessibili, realizzando, per esempio, prodotti fotovoltaici da integrare nell’edilizia, dove si consumano i due terzi circa di tutta l’energia elettrica distribuita dalla rete”.

La ricerca, che ha avuto il supporto del ministero dello Sviluppo economico nell’ambito del programma Industria 2015 varato nel 2007 dall’allora ministro Bersani, non è però l’unica in Italia che punta a produrre pannelli ottimizzati per l’edilizia liberandosi dalla “rigidità” del silicio.

A Roma presso l’Università di Tor Vergata, infatti, il Polo Solare Organico della Regione Lazio (CHOSE da Center for Hybrid and Organic Solar Energy) sta studiando tecnologie organiche e ibride organiche-inorganiche applicate alle celle fotovoltaiche che consentiranno di produrre sistemi fotovoltaici su superfici curve, oppure su elementi semitrasparenti come pareti vetrate e finestre, offrendo ai progettisti elementi architettonici “attivi” in grado di produrre energia e soprattutto ribaltando la dialettica progettuale odierna che vede l’edificio adattarsi agli impianti fotovoltaici, superando così i limiti stilistici e architettonici imposti dai pannelli al silicio d’uso corrente.