BAROLO C. - MIUR - PON “Ricerca e Innovazione” 2014-2020 - BEST4U - Tecnologia per celle solari bifacciali ad alta Efficienza a 4-T per 'utility scale‘

Il fotovoltaico da impianti utility scale è già alla grid parity in molti paesi nel mondo e ciò sta creando numerose opportunità di crescita industriale. Tuttavia, l'industria fotovoltaica europea è stata seriamente danneggiata dalla concorrenza internazionale, soprattutto cinese. L'Europa, attraverso il suo programma H2020 e altri, sta cercando soluzioni per recuperare questo settore strategico. Prova ne è ad esempio, il recente progetto H2020 AMPERE, guidato dalla 3SUN, per lo studio di linee automatizzate per celle solari bifacciali di silicio ad alta efficienza. Queste promettono alte efficienze, bassi costi, ed elevate produttività in termini di kWh per kWp istallato. Il presente progetto si pone come obbiettivo la ricerca industriale finalizzata a trovare soluzioni per incrementare l’efficienza dei moduli fotovoltaici oltre il 25%, e migliorare la bifaccialità, perché questo riduce il BOS significativamente e riduce lo LCOE. Per ottenere tale miglioramento di efficienza e produttività si propone il concetto di modulo fotovoltaico a 4 terminali. Le celle e i moduli 4T possono essere considerati come una alternativa alle celle fotovoltaiche tandem con alcuni significativi vantaggi. La cella convenzionale tandem monolitica connessa in serie infatti ha la limitazione del matching di parametro reticolare e di corrente delle 2 celle in serie. Al contrario, la struttura a 4 terminali non risente di tali limitazioni e ciò aggiunge notevoli gradi di libertà. La presente proposta si pone dunque come obbiettivo la realizzazione di una cella / modulo a 4 terminali in cui la bottom cell è una cella di Si a eterogiunzione di tipo bifacciale e la top cell è una cella a semiconduttore wide band gap. La bottom cell bifacciale raccoglie e trasforma in energia elettrica dal fronte la luce solare rossa e infrarossa incidente attraverso la cella top, e dal retro la luce di albedo riflessa / diffusa dal terreno. La top cell raccoglie e trasforma la porzione blu dello spettro solare incidente. L’obbiettivo è un’efficienza in condizioni standard maggiore del 25%. Per questo scopo verranno studiati parallelamente e messi a confronto alcuni approcci, e si definiranno i più promettenti. Si realizzerà inoltre un dimostratore di campo fotovoltaico bifacciale ottimizzato per lo sfruttamento dell’albedo del terreno con una produttività in kWh / kWp maggiore del 20% rispetto al sistema monofacciale.