L’energia solare

A livello mondiale gli impianti fotovoltaici trovano impiego nelle zone climatiche più varie, dai deserti alle regioni tropicali fino in alta quota. Tuttavia, ad oggi, per ricavare energia dal sole, esistono soltanto dei sistemi standard, i quali non sono ottimizzati per le singole condizioni climatiche. Per un periodo di tre anni, il progetto pilota austriaco INFINITY ha studiato come adattare l’intero impianto fotovoltaico, a partire da materiali, componenti e processi, alle svariate esigenze climatiche e regionali.

Risultati innovativi

Coordinati dal centro di ricerca CTR Carinthian Tech Research, 14 partner di progetto appartenenti alle scienze e all’economia hanno lavorato a soluzioni specifiche per le singole condizioni climatiche, al fine di ottimizzare il rendimento energetico ed estendere la vita utile dell’impianto. Sulla scena internazionale le ricerche risultano pionieristiche e suscitano un enorme interesse. L’analisi si è incentrata su oltre 1.200 set di dati significativi dal punto di vista del clima e relativi ad impianti ubicati in tutto il mondo, come ad esempio in Asia, USA o America del Sud. I risultati e le proposte di ottimizzazione sono stati illustrati a livello internazionale su oltre 60 pubblicazioni scientifiche; inoltre, è stata presentata una domanda di brevetto. Peraltro, ci si è impegnati anche in iniziative di standardizzazione di rilevanza mondiale. Così dichiara la responsabile del progetto Dr. Christina Hirschl del CTR: “Grazie al lavoro di ricerca abbiamo compiuto un salto di qualità nel settore del fotovoltaico. Gli impianti, ora ottimizzati dal punto di vista del clima, ci consentono di effettuare delle previsioni sulle variazioni nonché delle raccomandazioni di manutenzione per le singole zone climatiche.”

Il progetto è stato finanziato dal fondo “Klima- und Energiefonds” nell’ambito del suo programma di ricerca energetica. L’amministratrice DI Theresia Vogel così afferma: “Le tecnologie solari austriache sono richieste in tutto il mondo. I progetti come Infinity contribuiscono a diffondere il successo delle innovazioni austriache sul mercato mondiale, e in tutte le zone climatiche, e a garantire nel lungo termine l’Austria quale sede d’insediamento. Infinity rappresenta un’ulteriore pietra miliare nel processo di implementazione di #mission2030, la strategia per il clima e l’energia promossa dal governo federale austriaco.

Il clima influisce sul rendimento

Nel lungo termine, fattori come temperature estreme, umidità, sali, sabbia, raggi cosmici o anche reti elettriche instabili, influiscono sugli impianti fotovoltaici e con il tempo possono comportare riduzioni del rendimento ed una minore vita utile. “L’obiettivo, oltre che rappresentare l’aspetto straordinario di questo progetto, è stato quello di analizzare l’intera catena di creazione del valore, dai materiali e componenti alla costruzione fino all’installazione e alla manutenzione, e di migliorarla attraverso delle soluzioni specifiche per le singole condizioni climatiche”, sottolinea Hirschl. 

Un ampio campo di ricerca

Il team di ricercatori ha svolto un’analisi completa dei difetti al fine di comprendere come i singoli materiali, moduli ed invertitori si comportino singolarmente e all’interno del sistema completo nelle diverse zone climatiche. Sulla base di tale analisi si sono sviluppate delle nuove soluzioni per tutte le parti del sistema, fra cui materiali integrati, pellicole sul retro, connettori celle, invertitori o collanti elettricamente conduttivi. Inoltre sono state formulate delle linee guida adattate a livello tecnico e in funzione della sede per effettuare un monitoraggio efficace e la manutenzione dei sistemi fotovoltaici. Horst Sonnleitner, direttore tecnico dell’azienda internazionale ENcome Energy Performance, commenta: “I risultati della ricerca ci hanno fornito delle risposte a domande fino a ieri irrisolte. Ora possiamo contare su metodi e modelli per conseguire il massimo rendimento energetico presso le sedi più svariate.”

Il team di ricerca

Strutturato come progetto di ricerca cooperativa, INFINITY vanta 14 partner fra istituti di ricerca, PMI e grandi aziende operanti a livello internazionale, ed è stato attuato per un periodo di 3 anni (da novembre 2015 ad ottobre 2018).

• Direzione consortile: CTR Carinthian Tech Research AG.
• Direzione scientifica: AIT Austrian Institute of Technology GmbH
• Nuovi partner industriali: ENcome Energy Performance, Fronius, Infineon Technologies Austria, Isovoltaic Solinex, Polytec PT, PVI, PVSV, PVP Photovoltaik, Ulbrich of Austria
• Cinque partner scientifici: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, CTR Carinthian Tech Research, FH Technikum Wien (Politecnico di Vienna), OFI Forschungsinstitut für Chemie & Technik (Istituto di ricerca per la chimica e la tecnica), PCCL Polymer Competence Center Leoben

Oltre agli obiettivi tecnici è stata creata anche una cultura d’innovazione che nel complesso contribuisce a rafforzare la sede dell’Austria: Nel programma di ricerca energetica è stato inserito il progetto “EXTREME”, volto a studiare gli impieghi estremi nelle aree desertiche, mentre  nel progetto pilota austriaco “Sustainable Photovoltaics” si sono già gettate le basi per una ricerca incentrata sul tema del riciclaggio sostenibile degli impianti fotovoltaici.

Il CTR

Il CTR, quale centro di ricerca sui sensori smart e l’integrazione nei sistemi, è annoverato fra i centri di ricerca leader in ambito extrauniversitario. Obiettivo e compito del centro consistono nello sviluppare prodotti e processi innovativi basati su sensori, microsistemi e nanosistemi integrati. In collaborazione con università e aziende appartenenti all’elettronica, alla tecnica impiantistica, all’industria automobilistica o alla tecnica medicale, i circa 80 collaboratori (team permanente di ricerca incl. laureandi e dottorandi) praticano ricerca su innovazioni all’avanguardia. Fondato nel 1997, il CTR ha realizzato finora oltre 80 brevetti, pratica ricerca nell’ambito di progetti di R&S regionali, nazionali ed internazionali ed è membro dell’associazione di ricerca FORSCHUNG AUSTRIA. 

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