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Efficienti celle fotovoltaiche per applicazioni interne ed esterne

Il fotovoltaico organico (organic photovoltaics, OPV) costa meno rispetto a quello in silicio, ma le prestazioni a oggi rimangono scoraggianti. Un consorzio europeo di gruppi di ricerca e industrie ha recentemente dimostrato moduli solari organici a forma libera per tre applicazioni specifiche in interni ed esterni che dovrebbero contribuire a eliminare tali preoccupazioni.
Efficienti celle fotovoltaiche per applicazioni interne ed esterne
Nel corso dei suoi tre anni di ricerca intensiva, il consorzio ARTESUN ha avuto un solo obiettivo: lo sviluppo di materiali ad alte prestazioni che permettessero una produzione economica e senza vuoto di moduli OPV con un efficienza superiore al 15 %. Questi moduli dovevano permettere dimensioni e forme arbitrarie in modo da rendere possibile il loro uso in una vasta gamma di applicazioni.

In un comunicato stampa pubblicato alla fine di dicembre 2016, i partner del progetto hanno annunciato di essere riusciti a realizzare diversi tipi di moduli solari organici usando tecniche di recente sviluppo per le tecniche di rivestimento additivo senza vuoto roll-to-roll (R2R) e stampa.

Grazie all’associazione di nuovi strati attivi ed elettrodi con tecniche di rivestimento e interconnessione dei moduli, è stato possibile dimostrare dimostratori grandi e piccoli di varie forme e dimensioni, rivolti a tre diversi settori e applicazioni.

Uno di questi tre casi di uso consisteva nella produzione delle etichette RFID dove la batteria è sostituita da un modulo solare organico di dimensioni paragonabili a quelle di una carta di credito. Il modulo alimenta tutte le comunicazioni wireless tra l’etichetta RFID stessa e il suo lettore, insieme al dispositivo di sensore integrato. Le automobili e gli edifici sono due applicazioni scelte per questo nuovo dispositivo.

“L’elettronica ausiliaria come l’immagazzinamento di energia in forma di un supercondensatore e la protezione contro le sovratensioni sono integrati nell’etichetta RFID per assicurare il funzionamento fino a un giorno in precarie condizioni di luce,” si legge nel comunicato stampa. “L’etichetta può rilevare la temperatura dell’ambiente interno, che è monitorata in modalità wireless con un lettore palmare. All’esterno, un veicolo può essere identificato in modalità wireless con un lettore fisso a una distanza di lettura aumentata di un fattore di 10 quando si utilizza l’energia solare rispetto al funzionamento in modalità passiva.”

Un secondo caso di uso è stato presentato in forma di un modulo antenna solare organica flessibile inspirato a un fiore. Costruito usando la rotocalcografia, il modulo è in grado di alimentare un sensore radio e ambientale in una rete di sensori wireless distribuita. È stato ottimizzato per operare in intensità di luce bassa o variabile il che, secondo il consorzio, lo rende adatto ad applicazioni agricole di monitoraggio ambientale preciso, autonomo e a distanza.

Infine il team è riuscito a sviluppare grandi moduli e li ha assemblati in un elemento di facciata a base di vetro per uso nell’integrazione degli edifici. L’elemento BIPV (impianto fotovoltaico integrato negli edifici) di 1610mm x 380mm può essere integrato come facciata ventilata in elementi strutturali ben definiti. “La potenziale accettabilità del mercato, in termini di proprietà soggettive generali (robustezza, colore, design, riflesso, ecc.), è stata testata per mezzo di un comitato di esperti di ispezione visiva che assegnava punteggi da 0 a 10. Il risultato mostra un’accettazione generale eccellente, tra 7 e 8, per questo prodotto BIPV,” scrive l’equipe del progetto.

Con questi tre prodotti, il consorzio coordinato da VTT spera di dare un vantaggio competitivo alle PMI europee partecipanti.

Per maggiori informazioni, consultare:
Sito web del progetto

Fonte: Sulla base di segnalazioni dei media

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