Come progettare le tecnologie solari ottenendo sempre la soluzione più efficace ed efficiente? Come realizzare prodotti affidabili e competitivi individuando i problemi ancora prima che si presentino? Come aiutare il settore fotovoltaico a crescere in maniera rapida ma flessibile rispetto alle diverse esigenze finali? La risposta è una sola e si chiama simulazione multifisica. Per capirne le potenzialità e l’utilizzo COMSOL, azienda leader nello sviluppo software di modellazione matematica, ha organizzato un webinar gratuito. Il seminario si terrà il 21 settembre 2024 alle ore 14.30 e permetterà ai partecipanti di osservare direttamente come la simulazione numerica possa essere impiegata nel settore dell’energia solare.
Gli anni d’oro delle tecnologie fotovoltaiche
Il 2023 è stato senza dubbio un anno d’oro per il fotovoltaico globale. Al 31 Dicembre risultavano infatti ben 444 GW di nuova capacità installata nel mondo. Una crescita annuale che segna un nuovo record storico e che ha travolto, in positivo, anche l’Italia. In 12 mesi il BelPaese ha realizzato 4,9 GW di impianti solari (dati Solar Power Europe) sul proprio territorio.
I pronostici per il futuro sono ancor più positivi. L’ultimo Outlook di settore pubblicato da BloombergNEF ritiene probabile che il 2024 termini con altri 592 GW fotovoltaici aggiunti a livello mondiale, che potrebbero diventare oltre 650 GW in uno scenario più ottimista. Un risultato simile non sorprenderebbe visto l’aumentata domanda di impianti su diverse scale, che sta caratterizzando quest’ultimo periodo storico.
Ma mentre la domanda di pannelli solari aumenta, l’industria e il mondo della ricerca si trovano a fronteggiare sfide sempre nuove per incrementare le prestazioni e la resa. Come? Confrontandosi con nuovi materiali e nuove architetture a livello di cella, portando sul mercato nuove dimensioni di moduli e tecnologie all’avanguardia, aumentando la flessibilità di applicazione e la resistenza agli agenti esterni, ottimizzando la realizzazione degli impianti. È qui che arriva in aiuto la simulazione multifisica.
Progettare tecnologie per l’energia solare con la simulazione
Progettare e sviluppare le tecnologie solari significa necessariamente prendere in considerazione una lunga lista di fattori. Che si tratti della realizzazione di una singola cella, di un modulo o di un intero impianto è necessario fare i conti con diversi fenomeni e condizioni operative che possono pregiudicare il risultato.
La simulazione numerica offre l’approccio più efficiente e rapido alla progettazione. Questo strumento di modellazione computazionale permette infatti di simulare e studiare simultaneamente differenti aspetti di un sistema – meccanici, elettrici, termici o chimici – e gli effetti reciproci della loro interazione. Con il preciso scopo di prevedere o convalidare i risultati del mondo reale, evidenziando eventuali criticità e ottimizzando i progetti prima della fase di prototipazione. In altre parole, la simulazione multifisica permette di ottenere prodotti competitivi ed affidabili, riducendo i tempi, la spesa e soprattutto i rischi.
Nel campo delle tecnologie solari è possibile, ad esempio, modellare l’irraggiamento solare, stimando l’angolo e l’intensità della luce per ogni latitudine e longitudine. La radiazione solare può inoltre essere accoppiata a modelli di semiconduttori e di trasferimento di calore delle celle fotovoltaiche per valutarne la produzione elettrica. A loro volta i modelli di semiconduttori possono essere impiegati per progettare le celle solari stimando i profili di drogaggio, gli indici di rifrazione, l’assorbimento ottico o la resistività superficiale al fine di aumentare le prestazioni delle celle.
O ancora. La simulazione multifisica può aiutare a progettare e garantire un funzionamento ottimale dei moduli fotovoltaici, compresi quelli con sistema di tracciamento solare o dati di concentratori ad inclinazione variabile. Può modellare il flusso d’aria attorno ai pannelli e prevedere le future sollecitazioni generate dall’ambiente così come gli effetti derivati.
Il webinar di COMSOL
Il webinar organizzato da COMSOL permetterà di approfondire i vantaggi della simulazione nel campo dell’energia solare. Protagonista dell’evento, COMSOL Multiphysics®, uno dei software di modellazione più avanzati del settore, in grado di simulare progetti, dispositivi e processi in ogni ambito tecnologico. Lo strumento è utilizzato nell’industria per modellare, progettare e simulare le tecnologie fotovoltaiche, grazie anche a moduli capaci di rispondere alle esigenze del segmento come il Ray Optics Module, il Semiconductor Module, l’Heat Transfer Module e il CFD Module, solo per citarne alcuni.
Durante il seminario digitale l’azienda mostrerà come impiegare la simulazione nel fotovoltaico: dalla modellazione dell’irraggiamento solare allo studio dei semiconduttori presenti nelle celle solari, fino agli studi dell’interazione fluido-struttura e all’analisi degli effetti secondari legati all’uso di tecnologie green, come le isole di calore dovute all’installazione di impianti fotovoltaici.
I tecnici COMSOL mostreranno il software in azione e risponderanno a tutte le domande dei partecipanti.
L’appuntamento è gratuito e si terrà il 21 settembre 2024 alle ore 14.30.
Per ulteriori informazioni e per registrarsi al webinar: https://www.comsol.it/c/g587