nuovi Concetti, mAteriali e tecnologie per l’iNtegrazione del fotoVoltAico negli edifici in uno scenario di generazione diffuSa
ProgettoQuesta proposta progettuale è stata ideata e preparata da un gruppo di 8 partner, 6 organizzazioni di
ricerca e due aziende, con una vasta esperienza di attività di ricerca nel campo del fotovoltaico. Tutti hanno
partecipato alla definizione delle priorità di R&I del settore fotovoltaico nel contributo italiano al Piano di
Implementazione del SET Plan, e alle attività di follow-up nel progetto Europeo PV IMPACT. Le attività di
ricerca a basso TRL incluse in questo progetto fanno parte di uno sforzo coordinato per sostenere lo sviluppo
di una nuova catena del valore dell'energia basata sulla generazione diffusa di elettricità solare nell'ambiente
costruito. Il focus dei primi 5 WP del progetto è sui materiali le cui proprietà fondamentali determinano alcune
funzioni specifiche di celle e moduli fotovoltaici integrati: trasparenza (WP1), integrazione flessibile nei
componenti architettonici (WP2), colore ed estetica (WP3), alta efficienza (WP4), gestione intelligente
dell'energia (WP5). Il WP1 e il WP2 sono coordinati dal CNR in collaborazione rispettivamente con
l'Università di Torino e Milano Bicocca. La loro esperienza di fama internazionale nella scienza dei materiali è
essenziale per affrontare argomenti di ricerca impegnativi come la costruzione di celle solari efficienti che
siano completamente trasparenti alla luce visibile o la dimostrazione di celle piezo-fotovoltaiche la cui
architettura radicalmente nuova potrebbe innescare un cambiamento di paradigma nella tecnologia delle celle
solari. WP3 e WP4, nonostante siano a basso TRL, sono direttamente collegati a sfide tecnologiche che sono
già di interesse per l'industria fotovoltaica. L’ingegnerizzazione del colore dei moduli fotovoltaici, riducendo al
minimo la perdita di efficienza, si basa sullo sviluppo di composti fotoattivi efficienti che saranno studiati e
testati dal CNR in collaborazione con EURAC e Futurasun, azienda fotovoltaica leader in Italia. Lo sviluppo di
nuovi metamateriali per ridurre il costo delle celle solari ad alta efficienza attualmente utilizzate nel
fotovoltaico a concentrazione, è l'obiettivo del WP4, guidato da RSE in collaborazione con il produttore di
celle solari CESI, la cui visione a lungo termine è quella di creare un nuovo tipo di modulo fotovoltaico ibrido
che combini il fotovoltaico a concentrazione con tecnologie “flat panel” tradizionali. Infine, il Politecnico di
Torino affronterà un tema chiave per la sostenibilità del fotovoltaico integrato, ovvero l'integrazione intelligente
e diffusa del fotovoltaico con lo storage. Ancora una volta la scienza dei materiali è la chiave per trovare
soluzioni per combinare i dispositivi fotovoltaici con l’accumulo a breve e medio termine, la sensoristica e
l’elettronica di controllo sulla scala del singolo dispositivo. Il WP6 è pensato per essere un'attività di sintesi
strategica, dove la disseminazione non è solo una vetrina per i risultati di ogni WP e Task, ma è impostata per
evidenziare le sinergie tra le diverse attività in funzione degli obiettivi a lungo termine del settore BIPV anche
dal punto di vista della sostenibilità. Per massimizzare l'efficacia di questa azione, un nuovo strumento di
realtà aumentata combinato con gemelli digitali di siti BIPV reali (attività di CNR ed EURAC), sarà utilizzato
per "vedere" il potenziale impatto dei futuri prodotti fotovoltaici sulla base dei materiali studiati in questo
progetto. Le specifiche di questi prodotti virtuali (futuri) saranno estrapolate dai risultati del progetto e, grazie
ai nuovi strumenti AR/DT, sarà possibile un confronto in loco con gli attuali prodotti commerciali in tempo
reale. L'obiettivo strategico di alto livello di questo progetto è quello di fungere da trampolino di lancio per la
creazione di una partnership strategica nazionale a lungo termine della comunità nazionale di ricerca e
sviluppo del settore fotovoltaico.
ricerca e due aziende, con una vasta esperienza di attività di ricerca nel campo del fotovoltaico. Tutti hanno
partecipato alla definizione delle priorità di R&I del settore fotovoltaico nel contributo italiano al Piano di
Implementazione del SET Plan, e alle attività di follow-up nel progetto Europeo PV IMPACT. Le attività di
ricerca a basso TRL incluse in questo progetto fanno parte di uno sforzo coordinato per sostenere lo sviluppo
di una nuova catena del valore dell'energia basata sulla generazione diffusa di elettricità solare nell'ambiente
costruito. Il focus dei primi 5 WP del progetto è sui materiali le cui proprietà fondamentali determinano alcune
funzioni specifiche di celle e moduli fotovoltaici integrati: trasparenza (WP1), integrazione flessibile nei
componenti architettonici (WP2), colore ed estetica (WP3), alta efficienza (WP4), gestione intelligente
dell'energia (WP5). Il WP1 e il WP2 sono coordinati dal CNR in collaborazione rispettivamente con
l'Università di Torino e Milano Bicocca. La loro esperienza di fama internazionale nella scienza dei materiali è
essenziale per affrontare argomenti di ricerca impegnativi come la costruzione di celle solari efficienti che
siano completamente trasparenti alla luce visibile o la dimostrazione di celle piezo-fotovoltaiche la cui
architettura radicalmente nuova potrebbe innescare un cambiamento di paradigma nella tecnologia delle celle
solari. WP3 e WP4, nonostante siano a basso TRL, sono direttamente collegati a sfide tecnologiche che sono
già di interesse per l'industria fotovoltaica. L’ingegnerizzazione del colore dei moduli fotovoltaici, riducendo al
minimo la perdita di efficienza, si basa sullo sviluppo di composti fotoattivi efficienti che saranno studiati e
testati dal CNR in collaborazione con EURAC e Futurasun, azienda fotovoltaica leader in Italia. Lo sviluppo di
nuovi metamateriali per ridurre il costo delle celle solari ad alta efficienza attualmente utilizzate nel
fotovoltaico a concentrazione, è l'obiettivo del WP4, guidato da RSE in collaborazione con il produttore di
celle solari CESI, la cui visione a lungo termine è quella di creare un nuovo tipo di modulo fotovoltaico ibrido
che combini il fotovoltaico a concentrazione con tecnologie “flat panel” tradizionali. Infine, il Politecnico di
Torino affronterà un tema chiave per la sostenibilità del fotovoltaico integrato, ovvero l'integrazione intelligente
e diffusa del fotovoltaico con lo storage. Ancora una volta la scienza dei materiali è la chiave per trovare
soluzioni per combinare i dispositivi fotovoltaici con l’accumulo a breve e medio termine, la sensoristica e
l’elettronica di controllo sulla scala del singolo dispositivo. Il WP6 è pensato per essere un'attività di sintesi
strategica, dove la disseminazione non è solo una vetrina per i risultati di ogni WP e Task, ma è impostata per
evidenziare le sinergie tra le diverse attività in funzione degli obiettivi a lungo termine del settore BIPV anche
dal punto di vista della sostenibilità. Per massimizzare l'efficacia di questa azione, un nuovo strumento di
realtà aumentata combinato con gemelli digitali di siti BIPV reali (attività di CNR ed EURAC), sarà utilizzato
per "vedere" il potenziale impatto dei futuri prodotti fotovoltaici sulla base dei materiali studiati in questo
progetto. Le specifiche di questi prodotti virtuali (futuri) saranno estrapolate dai risultati del progetto e, grazie
ai nuovi strumenti AR/DT, sarà possibile un confronto in loco con gli attuali prodotti commerciali in tempo
reale. L'obiettivo strategico di alto livello di questo progetto è quello di fungere da trampolino di lancio per la
creazione di una partnership strategica nazionale a lungo termine della comunità nazionale di ricerca e
sviluppo del settore fotovoltaico.