Celle solari che si mimetizzano

Una farfalla ha dato ai ricercatori del Fraunhofer ISE l'indizio decisivo. Moduli solari che assomigliano a mattoni, tegole o elementi di facciata personalizzati e che generano elettricità senza quasi alcuna perdita di potenza. La nuova tecnologia "ShadeCut" potrebbe risolvere un annoso problema: l'estetica contro la transizione energetica. Non si tratta più di una contraddizione in termini.

La natura ci mostra come si fa. La farfalla Morpho produce la sua intensa lucentezza blu delle ali non attraverso i pigmenti, ma grazie a microstrutture tridimensionali che rifrangono e riflettono la luce. I ricercatori del Fraunhofer ISE hanno trasferito questo principio ai moduli fotovoltaici. Un processo sotto vuoto applica una struttura superficiale simile al vetro di copertura o alle pellicole flessibili. A seconda della struttura fine, si ottengono moduli in un’ampia gamma di colori, dal rosso mattone all’antracite. Il risultato si chiama MorphoColor®.

Motivi direttamente nel modulo
La novità è la tecnologia “ShadeCut”, che fornisce pellicole colorate con tagli trasparenti e consente di integrare motivi e disegni complessi direttamente nei moduli solari. Un laser o un processo di taglio controllato da CAD applica il motivo desiderato alla pellicola, che si tratti di una struttura in mattoni, di una muratura o di un logo aziendale. La tecnologia funziona con tutti i moduli fotovoltaici e solari termici standard e può essere utilizzata sia come pellicola flessibile da incorporare che come pellicola backsheet. I moduli colorati raggiungono circa il 95% della produzione di un modulo analogo non rivestito.

La fine del dilemma degli edifici tutelati
Finora il fotovoltaico integrato negli edifici è spesso fallito a causa di requisiti estetici. In Svizzera e in Germania, in particolare, gli edifici tutelati e le aree protette hanno rappresentato un grosso ostacolo. In diversi stati federali tedeschi, la protezione dei monumenti è già stata attenuata, a condizione che i moduli corrispondano al colore dell’involucro dell’edificio. I moduli possono imitare la muratura o le tegole del tetto in modo ingannevolmente realistico e si adattano perfettamente in termini di colore, spiega il dott. Martin Heinrich, capogruppo del Fraunhofer ISE. Un progetto Innosuisse presso la HSLU nella città viscosa di Emmenbrücke ha già prodotto una facciata dimostrativa in 78 tonalità di colore.

Il BIPV è sul punto di sfondare
Il mercato del fotovoltaico integrato negli edifici è in rapida crescita. A livello globale, si stima che nel 2034 avrà un valore di circa 85,9 miliardi di dollari, rispetto ai 28,3 miliardi del 2026. In Svizzera, da quest’anno la procedura di notifica per i sistemi di facciata ha semplificato il processo di autorizzazione, dando un chiaro impulso alla domanda di soluzioni estetiche per le facciate. I primi moduli tandem commerciali con un focus sul BIPV sono attesi nel 2026 per mercati di nicchia. Il Fraunhofer ISE stima il potenziale totale del fotovoltaico sugli edifici a circa 1.000 GWp entro il 2045.

Ciò che è stato creato nel laboratorio di Friburgo viene ora applicato a tetti e facciate tramite un partner svizzero.