Dalle celle al pannello fotovoltaico: il nuovo laboratorio di Bolzano

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È operativo il laboratorio di Eurac Research pensato per supportare le aziende nello sviluppo di moduli fotovoltaici fuori standard. Attività e prospettive per la filiera nazionale.

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Si parte dalle celle e dai materiali che servono per collegarle e proteggerle, per arrivare a un prototipo di modulo fotovoltaico pronto per essere installato e testato.

Grazie a questa nuova infrastruttura – che completa la serie di laboratori di Eurac Research in ambito fotovoltaico – gli esperti di energie rinnovabili del centro di ricerca altoatesino possono supportare le aziende in ogni fase della filiera.

In laboratorio si possono analizzare le caratteristiche dei materiali di partenza, l’efficacia delle combinazioni tra i componenti, assemblare moduli fotovoltaici fino a un metro quadrato in un apposito forno.

L’infrastruttura permette inoltre di testare i prototipi prodotti, installandoli su strutture ad hoc, ma anche di studiare la loro integrazione in facciate, coperture o altre soluzioni architettoniche e nelle reti elettriche.

La conferenza della Rete italiana sul fotovoltaico, organizzata quest’anno da Eurac Research a Bolzano, è stata l’occasione per presentare ufficialmente il laboratorio, realizzati con fondi Pnrr del partenariato esteso Fondazione NEST. L’evento ha riunito a Bolzano circa 250 persone in rappresentanza di aziende, professionisti, associazioni e centri di ricerca attivi nel settore del solare.

Il lavoro del laboratorio

Per realizzare un prototipo di modulo fotovoltaico di qualità si parte da un’accurata scelta degli ingredienti.

Quanta luce fanno passare gli strati che proteggono le celle? Come si comportano con la temperatura e quanto velocemente invecchiano?

Nel laboratorio di Eurac Research i materiali possono essere esaminati nel dettaglio prima di essere assemblati e poi si prosegue con la ricetta.

Le celle vengono disposte su fogli di teflon e collegate con il nastro conduttivo che raccoglierà l’energia elettrica che producono. Poi vengono avvolte dai cosiddetti “incapsulanti”, materiali polimerici che hanno la funzione di proteggerle.

A questo punto si aggiungono gli strati esterni: il supporto alla base e il vetro di copertura che può essere trasparente o colorato per integrarsi meglio con l’architettura dell’edificio. Il modulo così assemblato finisce nel laminatore, un forno che deve cuocere alla temperatura giusta e solo per il tempo necessario, in modo da non danneggiare il prodotto finale.

Per finire, anche il modulo ottenuto viene analizzato, in laboratorio ma anche nell’area esterna che riproduce un impianto reale

Il laboratorio è pensato in particolare per supportare le aziende nello sviluppo di moduli customizzati destinati a soddisfare esigenze specifiche.

Sono per esempio moduli con il vetro colorato, progettati per integrarsi al meglio in contesti architettonici particolari come gli edifici storici, o moduli destinati all’agrivoltaico installati sopra terrenti coltivati per produrre energia senza schermare completamente la radiazione solare verso le piante.

Vantaggi e prospettive del laboratorio fotovoltaico Eurac Research

“Prima di convertire una linea di produzione, i produttori di moduli possono testare i cambiamenti che vorrebbero introdurre e misurarne l’efficacia”, spiega David Moser, responsabile del gruppo di ricerca sul fotovoltaico di Eurac Research.

“È un’infrastruttura che collega ricerca e imprese ma che connette anche imprese diverse che vorrebbero lavorare insieme e che qui possono testare l’efficacia dei loro prodotti dentro a un singolo modulo fotovoltaico”.

“Il fotovoltaico è un settore chiave negli scenari futuri di produzione energetica. I costi di produzione si sono abbassati notevolmente e ora serve innovazione per migliorare sempre di più i prodotti sul mercato”, ha detto commenta Wolfram Sparber, direttore dell’Istituto per le energie rinnovabili di Eurac Research.

“Questa infrastruttura completa la gamma dei servizi di test e delle consulenze che possiamo offrire alle aziende: possiamo produrre ed esaminare prototipi di moduli, misurarne le performance con test accreditati e sottoporli a cicli di invecchiamento accelerato. Abbiamo la possibilità di installarli su strutture che riproducono edifici o sistemi complessi di facciate, continuare a monitorarne le prestazioni e l’affidabilità e studiare la loro integrazione in reti elettriche con diversi sistemi di gestione e di accumulo. La varietà dei test che offriamo rende questo laboratorio unico in Italia e non solo”, spiega Sparber..

“Con questo laboratorio l’Alto Adige si rafforza ancora di più come polo dell’innovazione sul fotovoltaico a livello nazionale ed europeo. I ricercatori e le ricercatrici hanno già contatti con molte aziende interessate a portare qui le loro tecnologie per ottimizzarle. È un momento cruciale per il settore: dai dati dell’associazione SolarPower Europe, nel 2023 nei paesi dell’Ue sono stati installati 56 GW di solare e l’Italia è per la prima volta tra i paesi che hanno installato di più. Tuttavia, solo una piccola parte dei moduli vengono prodotti in Europa. Per far ripartire la filiera del fotovoltaico la ricerca può avere un ruolo determinante”, così Hubert Hofer, vicedirettore di NOI Techpark.

“Da oggi – commenta Francesco Cupertino, rettore del Politecnico di Bari e presidente del Consiglio di amministrazione della Fondazione NEST – abbiamo un nuovo strumento per rafforzare la ricerca pubblico-privata nell’ambito delle energie rinnovabili, pilastro della transizione del Paese ad un modello di sviluppo sostenibile. Grazie ai fondi del PNRR stiamo contribuendo a costruire una rete nazionale di infrastrutture all’avanguardia, come il laboratorio di Eurac Research, nella quale far convergere conoscenze multidisciplinari che saranno preziosissime per raggiungere i grandi obiettivi dei prossimi anni e che andrà anche oltre lo stesso PNRR”.

“La collaborazione tra università, imprese ed enti di ricerca ci consente infatti di costruire più rapidamente un ecosistema italiano dell’innovazione e della conoscenza. Questo modello di collaborazione sarà la chiave del successo per lo sviluppo delle nuove tecnologie e delle competenze che la transizione energetica richiede, nonché un modello da seguire nel futuro, per stare al passo delle ulteriori evoluzioni», conclude Cupertino.

La seconda edizione della conferenza della Rete italiana fotovoltaico per la ricerca e l’innovazione è stata una cornice perfetta per l’inaugurazione di questo laboratorio. L’obiettivo del network, nato nel 2017 per favorire la collaborazione fra università, enti di ricerca e imprese italiane, è infatti aumentare l’impatto della ricerca sul rilancio dalla produzione fotovoltaica e sulla transizione energetica in Italia.

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