Efficienti celle fotovoltaiche per applicazioni interne ed esterne

Nel corso dei suoi tre anni di ricerca intensiva, il consorzio ARTESUN ha avuto un solo obiettivo: lo sviluppo di materiali ad alte prestazioni che permettessero una produzione economica e senza vuoto di moduli OPV con un efficienza superiore al 15 %. Questi moduli dovevano permettere dimensioni e forme arbitrarie in modo da rendere possibile il loro uso in una vasta gamma di applicazioni.

In un comunicato stampa pubblicato alla fine di dicembre 2016, i partner del progetto hanno annunciato di essere riusciti a realizzare diversi tipi di moduli solari organici usando tecniche di recente sviluppo per le tecniche di rivestimento additivo senza vuoto roll-to-roll (R2R) e stampa.

Grazie all’associazione di nuovi strati attivi ed elettrodi con tecniche di rivestimento e interconnessione dei moduli, è stato possibile dimostrare dimostratori grandi e piccoli di varie forme e dimensioni, rivolti a tre diversi settori e applicazioni.

Uno di questi tre casi di uso consisteva nella produzione delle etichette RFID dove la batteria è sostituita da un modulo solare organico di dimensioni paragonabili a quelle di una carta di credito. Il modulo alimenta tutte le comunicazioni wireless tra l’etichetta RFID stessa e il suo lettore, insieme al dispositivo di sensore integrato. Le automobili e gli edifici sono due applicazioni scelte per questo nuovo dispositivo.

“L’elettronica ausiliaria come l’immagazzinamento di energia in forma di un supercondensatore e la protezione contro le sovratensioni sono integrati nell’etichetta RFID per assicurare il funzionamento fino a un giorno in precarie condizioni di luce,” si legge nel comunicato stampa. “L’etichetta può rilevare la temperatura dell’ambiente interno, che è monitorata in modalità wireless con un lettore palmare. All’esterno, un veicolo può essere identificato in modalità wireless con un lettore fisso a una distanza di lettura aumentata di un fattore di 10 quando si utilizza l’energia solare rispetto al funzionamento in modalità passiva.”

Un secondo caso di uso è stato presentato in forma di un modulo antenna solare organica flessibile inspirato a un fiore. Costruito usando la rotocalcografia, il modulo è in grado di alimentare un sensore radio e ambientale in una rete di sensori wireless distribuita. È stato ottimizzato per operare in intensità di luce bassa o variabile il che, secondo il consorzio, lo rende adatto ad applicazioni agricole di monitoraggio ambientale preciso, autonomo e a distanza.

Infine il team è riuscito a sviluppare grandi moduli e li ha assemblati in un elemento di facciata a base di vetro per uso nell’integrazione degli edifici. L’elemento BIPV (impianto fotovoltaico integrato negli edifici) di 1610mm x 380mm può essere integrato come facciata ventilata in elementi strutturali ben definiti. “La potenziale accettabilità del mercato, in termini di proprietà soggettive generali (robustezza, colore, design, riflesso, ecc.), è stata testata per mezzo di un comitato di esperti di ispezione visiva che assegnava punteggi da 0 a 10. Il risultato mostra un’accettazione generale eccellente, tra 7 e 8, per questo prodotto BIPV,” scrive l’equipe del progetto.

Con questi tre prodotti, il consorzio coordinato da VTT spera di dare un vantaggio competitivo alle PMI europee partecipanti.

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