Il fotovoltaico integrato nelle facciate, nelle serre o sui tetti dei veicoli si trova di fronte a un conflitto di obiettivi. Più luce lascia passare un modulo, meno luce rimane per la produzione di energia elettrica. È proprio qui che entra in gioco il fotovoltaico organico. Può essere progettato in modo flessibile e lascia passare parzialmente la luce visibile, pur generando energia.
I ricercatori dell’Università di Friburgo e del Fraunhofer ISE hanno ora realizzato un modulo organico semitrasparente con una superficie di 210,25 centimetri quadrati. Raggiunge in media una trasmissione luminosa del 43,2% nello spettro visibile e un’efficienza fino al 9,26%. L’efficienza di utilizzo della luce arriva fino al 4,0%.
L’importante passo avanti
Questo progresso non è tanto un trofeo da laboratorio quanto una dimostrazione di producibilità. I moduli misurano 14,5 per 14,5 centimetri. I loro strati sono stati realizzati mediante sputtering e rivestimento slot-die. Entrambi i processi sono consolidati nell’industria e applicabili a superfici più ampie.
Questo è fondamentale, poiché molte celle solari forniscono valori elevati su piccole superfici di laboratorio, ma perdono la loro efficienza quando si passa a moduli più grandi. Il team di Friburgo è riuscito a trasferire il rivestimento degli strati delle celle sulla superficie del modulo utilizzando il processo scalabile con ugello a fessura, praticamente senza perdite significative. I risultati sono stati pubblicati all’inizio di agosto sulla rivista specializzata Joule.
L’architettura acquisisce unanuovaopzione
Questa tecnologia non sostituisce i moduli al silicio. Il suo potenziale risiede laddove le superfici devono consentire contemporaneamente luce, visibilità e design. Con una trasparenza nettamente superiore al 50 per cento, tali moduli potrebbero in futuro essere integrati in facciate in vetro e serre. Nel caso di elementi da costruzione colorati, come i tetti delle automobili o determinati elementi di facciata, una minore trasparenza può addirittura essere auspicabile.
Ciò sposta il focus per i progettisti e gli architetti. Non si tratta più solo di verificare se sul tetto sia disponibile una superficie sufficiente per l’energia solare, ma piuttosto di individuare quali elementi costruttivi possano diventare essi stessi parte integrante della produzione di energia.
La pellicola come prossimo livello
Il rivestimento slot-die è compatibile anche con i processi roll-to-roll. Ciò apre nuove prospettive per il fotovoltaico su pellicola e quindi per applicazioni più leggere e flessibili. Nell’ambito del progetto sono già stati realizzati moduli flessibili che, dopo 1275 cicli di flessione su un’asta del diametro di 15 millimetri, hanno mantenuto integralmente la loro efficienza originale.
Il percorso verso la raccolta di energia elettrica su grandi superfici trasparenti rimane impegnativo. Ma la direzione è chiara. Quando i processi industriali, la progettazione e la produzione di energia si fondono, l’involucro edilizio passa dall’essere un fattore di costo a diventare un’infrastruttura attiva.
