Con il progetto H2020 “CITYSOLAR” del Consiglio Nazionale delle Ricerche nuovi standard per le celle solari trasparenti per finestre fotovoltaiche
Le celle solari trasparenti per finestre fotovoltaiche sono note da diversi anni, ma non sono ancora sufficientemente efficienti nel convertire la luce solare in elettricità. Un nuovo consorzio europeo, attraverso il progetto H2020 “CITYSOLAR” permetterà di superare questa limitazione rendendo le finestre fotovoltaiche per la generazione di energia rinnovabile una importante risorsa per ridurre i consumi energetici degli edifici.
Il progetto, coordinato dal cnr, ha ricevuto un finanziamento di 3.779.242 euro dal programma quadro Horizon 2020.
“Stiamo sviluppando concetti innovative basati sulla gestione della luce e l’integrazione a livello di modulo di due tecnologie fotovoltaiche emergenti basate sulle celle solari organiche e a perovskite. Questo ci permetterà di andare oltre lo stato dell’arte sia in termini di trasparenza della cella che di efficienza. È un concetto rivoluzionario che permetterà di contribuire alla mitigazione dei cambiamenti climatici”, afferma il direttore dell’Istituto di struttura della materia (Cnr-Ism) Aldo di Carlo, coordinatore di “CITYSOLAR”, che si è dichiarato entusiasta del supporto della Comunità Europea al progetto.
Porterà le finestre solari a un nuovo livello
“CITYSOLAR” realizzerà celle solari multigiunzione ottimizzate per assorbire la luce solare a diverse lunghezze d’onda: questo combinando nuove celle solari in perovskite che hanno una grande energia di gap con celle solari organiche, prive di fullerene e a piccola energia di gap.
L’obiettivo è creare una cella solare ad alta trasparenza che assorbe la luce infrarossa ed ultravioletta, ma non la luce visibile, consentendo di raggiungere un’efficienza di conversione superiore al 15%. Per raggiungere questo obiettivo, “CITYSOLAR” riunisce i leader europei del mondo accademico ed industriale, alcuni con proprietà intellettuali chiave, insieme a due partner non europei di paesi appartenenti a Mission Innovation specializzati nella sintesi di materiali avanzati per celle solari ibride e organiche. La sinergia tra i partners permetterà di sviluppare celle e moduli solari efficienti e trasparenti per l’integrazione architettonica del fotovoltaico (Building Integrated PhotoVoltaics, BIPV).
Il progetto dura tre anni alla fine del quale verrà sviluppato un dimostratore a livello di modulo su un’area maggiore di 100 cm2. Il consorzio “CITYSOLAR” comprende anche partner industriali che possono dimostrare l’integrazione di tale tecnologia in prodotti commerciali.
Fatti
L’uso di energia rinnovabile è una priorità negli edifici considerando che sono i maggiori consumatori di energia in Europa. Con un consumo di 458 Mtep nel 2016, gli edifici rappresentano il 41% del consumo finale di energia e il 60% del consumo di elettricità nell’UE-28.
La più recente direttiva sulla prestazione energetica degli edifici della Commissione europea richiede che tutti i nuovi edifici siano Nearly Zero Energy Buildings (NZEB) entro la fine del 2020 ed indica anche la necessità di decarbonizzare il patrimonio edilizio dell’UE entro il 2050.
La richiesta di energia pulita fornita da fonti rinnovabili, e in particolare fotovoltaico (FV), è in rapida crescita spinta dalle urgenti azioni per contrastare i cambiamenti climatici.
La produzione di energia fotovoltaica nelle città è uno dei concetti più attraenti per aumentare il livello di penetrazione del fotovoltaico nel mondo, poiché le città consumano l’energia prodotta istantaneamente. In quanto tale, le capacità di distribuzione o di rete non sono limitanti per la costruzione di impianti fotovoltaici integrati in edifici.
Considerando che il settore delle costruzioni genera circa il 9% del PIL europeo e 18 milioni di posti di lavoro diretti, gli investimenti sull’efficienza energetica negli edifici avranno un impatto diretto sulla riduzione delle emissioni di serra e allo stesso tempo stimoleranno l’economia, in particolare le PMI che contribuiscono a più di 70% del valore aggiunto nel settore edile dell’UE.
Partners del progetto “CITYSOLAR”:
1. Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) – Prof. Aldo Di Carlo, Research, IT
2. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) – Prof. Christoph Brabec, University, DE
3. University of Southern Denmark (SDU) – Prof. Morten Madsen, University, DK
4. Università degli Studi di Roma « Tor Vergata » (UNITOV) – Dr. Fabio Matteocci, University, IT
5. Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) – Dr. Stefania Cacovich, Research, FR
6. H.GLASS (HG) – Dr. Fabrizio Giordano, SME, CH
7. Eni S.p.A. (Eni) – Dr. Paolo Biagini, Large Enterprise, IT
8. Brilliant Matters (BM) Organic Electronics Inc. (Brilliant Matters) – Dr. Philippe Berrouard, SME, CANADA
9. King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) – Prof. Iain McCulloch University Saudi Arabia