nuovi Concetti, mAteriali e tecnologie per l’iNtegrazione del fotoVoltAico negli edifici in uno scenario di generazione diffuSa

Questa 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.