8.2.1 Le attività di ricerca nel fotovoltaico

Attraverso il Dipartimento di Fisica, l’Ateneo porta avanti un’attività di ricerca nel settore fotovoltaico, filone di ricerca particolarmente significativo nel campo delle fonti di energia rinnovabili alternative alle fonti tradizionali. L’attività è finalizzata a mostrare come il successo ottenuto con l’attuale tecnologia fotovoltaica su scala ridotta possa venire trasferito ad applicazioni energetiche su vasta scala, apportando innovazioni tecnologiche in grado di soddisfare determinati requisiti, quali:

• la disponibilità di materiale “fotovoltaico “ in quantitativi comunque elevati;

• il raddoppio almeno dell’efficienza di conversione dei sistemi attuali;
• lo sviluppo graduale di un sistema di costi concorrenziale con quello della rete elettrica convenzionale

Nel 2008, il gruppo di ricerca ha partecipato, nell’ambito di una cordata internazionale, al primo anno del progetto europeo Apollon, il cui obiettivo è quello di rendere disponibile, nei prossimi quattro anni, una tecnologia fotovoltaica a concentrazione con efficienze maggiori dal punto di vista della conversione (superiore al 25%) e dei costi (meno di 2 € al W). Il progetto mira a ridurre la densità energetica, e quindi la necessità di terreni, correlata allo sfruttamento dell’energia solare ed è descritto in dettaglio nella sezione del Bilancio dedicata alla ricerca e all’innovazione.

In coerenza con l’approccio del progetto, la linea di ricerca attuale è orientata allo sviluppo di substrati a basso costo per celle fotovoltaiche per concentrazione ad elevata efficienza basate su semiconduttori III-V. A tal fine, è stato allestito un moderno laboratorio per la microlavorazione dei materiali semiconduttori, all’interno del quale è possibile depositare sottili film semiconduttori su substrati a basso costo, oltre che effettuare tutte le operazioni per lo sviluppo di celle fotovoltaiche adatte alla concentrazione luminosa. In parallelo, è stato avviato lo studio di tecniche di raffreddamento specificamente mirate a questa tipologia di sistemi ad elevata efficienza, come anche sistemi elettromeccanici per la movimentazione dei captatori solari.

Oltre al progetto Apollon, nel 2008 il Dipartimento ha avviato, in collaborazione con Epispeed (spin-off del Politecnico di Zurigo) e grazie al finanziamento di un’azienda del territorio (la Dichroic Cell), un progetto di ricerca di livello internazionale per la preparazione di substrati di germanio. Il Dipartimento ha potuto intraprendere il progetto grazie all’inaugurazione di una nuova infrastruttura di ricerca: le Camere Bianche, illustrata nella sezione del Bilancio dedicata alla ricerca e all’innovazione.

La tabella 8.5 riassume i principali risultati conseguiti dall’Ateneo nel 2008 nell’ambito ricerca o nel campo dell’energia fotovoltaica, in termini di conferenze, brevetti, convenzioni e progetti, che vanno ad aggiungersi alle diverse pubblicazioni scientifiche sul tema.