Pannelli solari integrati: novità per il fotovoltaico integrato

Il settore delle energie rinnovabili è in continua evoluzione, in particolare per quanto riguarda l’integrazione del fotovoltaico nelle abitazioni.

La velocità con cui si verificano cambiamenti tecnologici in questo campo fa pensare che il fotovoltaico possa essere sempre più vantaggioso nel futuro e che ci sia una quantità sempre maggiore di energia prodotta con fonti rinnovabili e “pulite”.

Pannelli solari integrati: nuovi materiali, costi più bassi e maggiore efficienza

Secondo i dati forniti dal Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, il tasso di crescita annuale della potenza fotovoltaica installata è aumentato del 40% tra il 2010 e il 2016. In 10 anni i prezzi dei pannelli solari si sono abbassati in maniera consistente, passando da 14.000 €/kWp a 1.200 circa nel 2016, con una diminuzione del 90%.

Per ridurre ulteriormente i costi, è necessario puntare soprattutto sull’innovazione dei materiali e sui processi con cui vengono prodotti, ancora intorno al 20%. Questa cifra fa riferimento alla percentuale di luce solare che effettivamente viene assorbita dalle celle, in condizioni ottimali.

Le ricerche si concentrano anche sull’aumento dell’energy storage, la capacità di accumulare energia e utilizzarla in un secondo momento, adattando la produzione al consumo e risolvendo uno dei grandi limiti del fotovoltaico: la fornitura discontinua di energia, che dipende dalla presenza o meno del sole.

Gli studi più recenti riguardano il fotovoltaico integrato, che permette di ottenere un prodotto mimetizzato nell’architettura della casa. Particolarmente interessante è il progetto olandese Dutch Solar Design (DSD-PV), condotto dal Centro di Ricerca Energetica dei Paesi Bassi (ECN), dagli architetti di UNStudio, in collaborazione con gli ingegneri dell’Università di Scienze Applicate di Amsterdam.

La tecnica utilizzata prevede l’applicazione di un inchiostro durevole e colorato sopra un pannello con celle fotovoltaiche integrate MWT (Metal Wrap Through – Spirali Metalliche).

Il colore viene mantenuto per l’intero ciclo di vita dei moduli, senza ridurre il loro livello di conversione, che anzi maggiore rispetto alla media, intorno al 24,4%, grazie all’utilizzo della tecnologia Back Contact. Si tratta della cella in silicio attualmente più efficiente, in cui i contatti non si trovano sulla superficie attiva, ma sono integrati nel retro, migliorando notevolmente la resa.

Pannelli integrati in maniera artistica

Il vantaggio di questa tecnologia è la possibilità di essere personalizzabile e applicabile a qualsiasi architettura, attribuendo una nuova funzione alle facciate degli edifici, in modo da integrare il fotovoltaico nelle strutture dove viviamo e lavoriamo, in maniera artistica.

Si potranno realizzare pannelli solari con una fantasia che imita i mattoni o disegni più originali.

Il pattern per garantire un’integrazione perfetta viene scelto attraverso un algoritmo, che calcola la percentuale adatta della copertura della superficie coperta dall’inchiostro, che non è totale ma intorno al 45%. Grazie ad un effetto ottico, che utilizza piccoli puntini vicini tra loro, il risultato percepito dall’occhio umano è quello di una copertura completa, quando in realtà la superficie è prevalentemente nuda.

Questa tecnologia può essere applicata a tutte le tipologie di celle fotovoltaiche, monocristalline, policristalline e in silicone, che possono così essere collocate su ogni superficie dell’edificio.

Non sostituisce i tradizionali pannelli solari sul tetto, ma rappresentano una risorsa complementare. Soprattutto in Italia, dove esistono numerosi vincoli paesaggistici che tutelano i centri storici, questa tecnologia potrebbe fare la differenza, perché aumenta la quantità di edifici dove sarà possibile installare il fotovoltaico.

Si tratta, tuttavia, ancora di un prototipo, che è stato esposto a settembre all’European PV Solar Energy Conference and Exhibition di Amsterdam e in questi giorni al Vakbeurs Energy di Den Bosch.