Credit: Fraunhofer IKTS
Nuovo processo produttivo per i pannelli solari tessili
(Rinnovabili.it) – Lasciare il terreno per coprire facciate edilizie, finestre e persino i rimorchi dei camion. Questo il percorso che il dott. Lars Rebenklau del Fraunhofer IKTS vuol far compiere al fotovoltaico di nuova generazione. Lo scienziato, assieme al suo team, ai colleghi del Fraunhofer ENAS e diversi partner industriali, sta lavorando su una nuova linea di pannelli solari tessili, una soluzione tecnologica in cui il tradizionale substrato in vetro o plastica è sostituito dalla stoffa.
Non si tratta di una vera e propria novità come spiega lo stesso Rebenklau “Oggi esistono numerosi processi che consentono di incorporare le celle solari nei rivestimenti applicati ai tessuti”. Nonostante ciò, la difficoltà di tecnica per avere un simile prodotto rimane enorme. “Potrebbe sembrare facile, ma le macchine dell’industria tessile sono progettate per gestire enormi rotoli di tessuto: cinque o sei metri di larghezza e fino a 1000 metri di lunghezza”, spiega il collega Jonas Sundqvist. “E durante il processo di rivestimento, i tessuti devono resistere a temperature di circa 200 °C”. Non solo: per essere impiegata nel campo fotovoltaico, la stoffa deve anche soddisfare precise norme antincendio, avere un’elevata resistenza alla trazione ed essere economica da produrre. Per il nutrito gruppo di ricercatori, la soluzione in grado di soddisfare tutte queste specifiche è stata un tessuto in fibra di vetro.
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Per fabbricare i loro pannelli solari tessili, tuttavia, gli scienziati hanno prima dovuto trovare un modo per applicare con precisione tutti gli strati sottili che compongono la cella – l’elettrodo inferiore, il materiale fotovoltaico e l’elettrodo superiore – alla disomogenea superficie della fibra di vetro. La soluzione – spiegano i ricercatori – è stata quella di realizzare prima uno strato che livellasse i picchi e le depressioni sul tessuto attraverso la stampa transfer, la stessa che viene utilizzata per rendere gommate le stoffe. Tutti gli altri processi sono stati adattati in modo tale da poter essere facilmente integrati nei metodi di produzione standard dell’industria tessile. Per esempio, i due elettrodi – realizzati in poliestere elettricamente conduttivo – e lo strato fotovoltaico sono applicati mediante il comune metodo roll-to-roll. Le celle solari sono inoltre laminate con un rivestimento protettivo aggiuntivo per renderle più robuste.
Il team ha già prodotto un prototipo iniziale. “Ciò ha dimostrato la funzionalità di base delle nostre celle solari a base tessile”, afferma Rebenklau. “In questo momento, hanno un’efficienza compresa tra lo 0,1 e lo 0,3 per cento” ma l’obiettivo è arrivare oltre il 5%, efficienza che permetterebbe ai dispositivi si essere commercialmente praticabili. Se tutto dovesse andare secondo i piani, confida il team, i primi pannelli solari tessili potrebbero essere pronti per il mercato in circa cinque anni.
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