RdS – Fotovoltaico ad alta efficienza

Piano triennale di realizzazione 2019-2021 della ricerca di sistema elettrico nazionale. Progetto: Fotovoltaico ad alta efficienza

Responsabile: Alessandra Sanson

Personale coinvolto: Alex Sangiorgi, Nicola Sangiorgi, Linda Bergamini

Data di inizio: 2019
Durata: 36 mesi
Finanziamento totale CNR: 700.000 €
Bando: Accordo di programma MiSE-CNR
Coordinatore: Paola delli Veneri (ENEA), Massino Mazzer (IMEM-CNR)
Consorzio: CNR, Università degli Studi di Padova, Università degli Studi di Parma
Sito ufficiale: http://www.ricercadisistema.it/#/

L’obiettivo principale del progetto è quello di superare i principali problemi che finora hanno impedito al mercato del Fotovoltaico Integrato negli Edifici (BIPV) di decollare a differenza del Fotovoltaico “Utility-Scale”. Il focus del progetto è quindi la validazione di una famiglia di tecnologie di stampa a basso costo per la fabbricazione di prodotti fotovoltaici semilavorati da incorporare in componenti per l’edilizia o altri prodotti alimentati elettricamente. L’idea del progetto è quella di partire da due consolidati processi produttivi per celle e moduli solari a film sottile, uno nel campo delle celle solari sensibilizzate con colorante (DSSC) e uno relativo a celle solari inorganiche a film sottile, e introdurre nuovi step di processo innovativi progettati per colmare il divario rispetto alla tecnologia del Silicio cristallino in termini di prestazioni, costi e producibilità. Ciò potrebbe liberare i numerosi potenziali vantaggi delle tecnologie a film sottile rispetto ai moduli fotovoltaici convenzionali in termini di flessibilità, leggerezza e integrabilità nei prodotti alimentati elettricamente e nei componenti degli edifici. Il progetto è diviso in tre workpackage.

Il primo (WP1) è dedicato allo sviluppo dei nuovi step tecnologici e alla loro integrazione nei processi di produzione esistenti, integralmente sviluppati dal CNR. Qui rientrano attività di ricerca sulla i) tecnologia DSSC (sia come celle che come moduli) ii) sulla preparazione di celle a film sottile con processi innovativi (per dimostrare un percorso tecnologico verso la realizzazione a basso costo di celle tandem ad alta efficienza ottenute depositando celle solari a film sottile “a wide gap” su celle di silicio cristallino) ed infine iii) attività sull’integrazione di celle solari a film sottile di nuova concezione con batterie a film sottile per esplorare le sinergie tra le due funzioni in un innovativo dispositivo BIPV.

WP2 e WP3 forniranno un importante supporto alle attività del WP1 in termini di progettazione e test delle proprietà termiche dei moduli in vista della loro applicazione nell’ambiente costruito (WP2) e in termini di test elettrici e ottici approfonditi di tutti i dispositivi fotovoltaici fabbricati durante il progetto (WP3). Questo progetto è complementare all’attività svolta dall’ENEA all’interno della stessa area tematica.

Pubblicazioni

• J. Yus, Z. Gonzalez, A.J. Sanchez-Herencia, A. Sangiorgi, N. Sangiorgi, D. Gardini, A. Sanson, C. Galassi, A. Caballero, J. Morales, B. Ferrari, “Semiconductor water-based inks: miniaturized NiO pseudocapacitor electrodes by inkjet printing”, Journal of the European Ceramic Society, 39 2019 2908-2914.