info@ecobioservice.it   +39 080 5746718

iten

Fotovoltaico: sono italiane le celle solari “tandem” più efficienti

20/02/2020 - Un’innovativa cella solare “tandem” in perovskite e silicio con un’efficienza[1] record superiore al 26% è stata messa a punto da un gruppo tutto italiano composto da ricercatori ENEA del Laboratorio di Tecnologie Fotovoltaiche, Università di Roma “Tor Vergata” (con il centro CHOSE[2]), l’IIT - Istituto Italiano di Tecnologia (con Graphene Labs e il suo spin-off BeDimensional). I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista internazionale Joule (https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(20)30045-3#articleInformation).

La cella sviluppata è composta da due celle solari accoppiate meccanicamente una sull’altra in modo da lavorare in tandem. La cella frontale, a base di perovskite, opportunamente dimensionata, converte bene la luce blu e verde dello spettro solare, lasciando passare la luce solare rossa ed infrarossa verso la cella posteriore realizzata in silicio.

“La combinazione dei due materiali massimizza l’assorbimento dei raggi solari e produce un'elevata foto-tensione, pari alla somma delle tensioni generate dalle due singole celle, producendo in questo modo una maggiore efficienza rispetto ad una singola cella solare”, sottolinea Mario Tucci, responsabile del Laboratorio Tecnologie Fotovoltaiche dell’ENEA.

 

Due elementi chiave nella realizzazione della cella tandem hanno permesso di ottenere alta efficienza: il grafene ha migliorato le prestazioni nella cella in perovskite, mentre l’eterogiunzione con film amorfi nella cella posteriore in silicio ha consentito di aumentarne la tensione. Finora è stata ottenuta l’efficienza record del 26,3%, ma l’obiettivo è di superare il 30%.

Grazie alla tecnica messa a punto dai ricercatori italiani nella struttura tandem delle celle, è possibile conservare i vantaggi delle singole tecniche di fabbricazione, combinando la semplicità di realizzazione di film sottili in perovskite mediante “solution process” con la produzione di celle in silicio ad eterogiunzione.

Per maggiori info:

Mario Tucci, ENEA - Laboratorio Tecnologie Fotovoltaiche, Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Link all'articolo "Mechanically Stacked, Two-Terminal Graphene-Based Perovskite/Silicon Tandem Solar Cell with Efficiency over 26%" https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(20)30045-3#articleInformation


[1] Si definisce rendimento o efficienza di una cella fotovoltaica il rapporto tra la potenza elettrica disponibile ai morsetti della cella fotovoltaica e la potenza della radiazione solare che colpisce la superficie della cella fotovoltaica stessa.

[2] Centre for Hybrid and Organic Solar Energy

FONTE: ENEA

VEDI ANCHE: Celle solari tandem in perovskite, efficienza al 24,8%

                    Fotovoltaico con batteria, quanto conviene oggi?

                     Pannelli solari organici, a Vinitaly la cella fv che viene dall’uva

Coronavirus: lezioni online con l'e-prof ENEA

video lezioni sull'energiaUn “e-prof” che spiega online il mondo dell’energia ai più piccoli, un set di video-lezioni sui benefici dell’efficienza e del risparmio energetico, ma anche un viaggio in 10 puntate con esperti e giornalisti alla scoperta delle eccellenze Italiane in questi campi e video dedicati all’innovazione, alla sostenibilità, all’economia circolare e alle fonti di energia rinnovabili. Sono alcune delle proposte di didattica online per ragazzi dai 7 ai 19 anni che l’ENEA rende disponibili al mondo della scuola attraverso la sua piattaforma e-Learn formazione.enea.it e nell’ambito dell’iniziativa di formazione avviata da tutti gli enti di ricerca e coordinata dall’Istituto Nazionale di Documentazione, Innovazione e Ricerca Educativa (INDIRE).

Le video lezioni incentrate sulle diverse tematiche dell’efficienza energetica durano 20 minuti ciascuna e sono realizzate da esperti del Dipartimento Unità Efficienza Energetica dell’ENEA (italiainclassea.enea.it/e-learning); inoltre dal 7 aprile, ogni martedì e giovedì dalle 11 alle 11.45, sulla pagina Facebook dell’ENEA andrà in onda una puntata di Italia in classe A - La serie il primo info-reality sull’efficienza energetica realizzato per la campagna di informazione e formazione ‘Italia in classe A’ promossa in collaborazione con il MiSE. Si tratta di un viaggio in 10 tappe alla scoperta delle migliori storie di efficienza energeticacase, condomini, grandi fabbriche, aeroporti, musei, scuole, ospedali e molte altre location vengono ‘indagate’ come in un giallo, per scoprire soluzioni e tecnologie per risparmiare energia e denaro e far bene all’ambiente. Ognuna delle 10 puntate sarà introdotta e commentata da esperti ENEA che dimostreranno come l’efficienza energetica sia alla portata di tutti.

Per i più piccoli l’ENEA mette in campo KDZENERGY, la piattaforma multimediale dedicata ai ragazzi tra i 7 e i 14 anni, per accompagnarli - con quiz, giochi e tanto divertimento -  alla scoperta del mondo dell’energia e dell’efficienza energetica. Sulla home page del sito KDZENERGY, i giovani internauti saranno accolti da “E-Prof, un avatar che dà informazioni, spunti e suggerimenti su come usare l’energia in modo intelligente, senza sprecarla. Un gioco a quiz porterà i ragazzi in giro per la casa, per una “sfida al risparmio energetico”, imparando a usare in modo consapevole elettrodomestici, video-giochi, acqua calda, climatizzazione e illuminazione, a beneficio della bolletta e del pianeta Terra.

Con una grafica allegra e colorata, il portale KDZENERGY integra anche altri strumenti di comunicazione multimediale, sempre a misura di ragazzo, come KIDZTeD con il quale bambini e ragazzi in classe realizzano videointerviste per raccontare le loro esperienze , la loro idea di energia e tecnologia, oltre a spunti per la propria casa e la città. Fruibile autonomamente dagli studenti, KDZENERGY può essere facilmente utilizzato anche dagli insegnanti come strumento didattico: il tempo necessario per l’esplorazione è di 40 minuti mentre quello per il percorso didattico consta di 6-8 ore, in base al grado della scuola e all’attività laboratoriale selezionata.

Spazio anche per i più grandi con i KIDZDoC, brevi reportage in cui giovani  giornalisti, presentano la loro scuola, i luoghi dove vivono, con particolare attenzione ai temi dell’efficienza energetica. E infine KIDZSPOT che raccoglie vere e proprie istanze di sostenibilità rivolte ad adulti e decisori.

Per ulteriori informazioni:

Piattaforma ENEA e-Learn http://formazione.enea.it/

Portale KDZENERGY https://www.kdzenergy.eu/

Italia in Classe A http://italiainclassea.enea.it/

Pagina Facebook ENEA https://www.facebook.com/eneapaginaufficiale/

 

FONTE: ENEA

VEDI ANCHE: ENEA capofila progetto Ue per bonifica Mar Piccolo a Taranto

                     Fotovoltaico con batteria, quanto conviene oggi?

Fotovoltaico con batteria, quanto conviene oggi?

Le simulazioni del Gse per un impianto FV domestico con storage.

Anche se ancora piuttosto care rispetto al calo dei prezzi che ci si attende, le batterie da abbinare al fotovoltaico stanno già suscitando l’interesse di molti consumatori, tanto che, stando ai dati Terna elaborati da Anie, a marzo 2019 nel nostro Paese si contavano 18.036 sistemi di accumulo domestici.

Ma, a livello economico, alla luce dei costi attuali, è una buona idea installare un impianto fotovoltaico dotato di storage? Una risposta indicativa viene dal nuovo portale Gse sull’autoconsumo.

Una famiglia che consumi 4.000 kWh l’anno, a fronte di una spesa iniziale di circa 10.000 euro per impianto FV e batteria, rientrerà dell’investimento in poco meno di 10 anni, risparmiando circa 1.000 euro all’anno sulle bollette, e guadagnando così, su 25 anni, quasi 6.000 euro.Dunque, sì la convenienza c’è, anche se va detto che la stessa famiglia (come abbiamo visto in un altro articolo) farebbe un affare migliore installando un sistema FV senza accumulo: spesa di circa 6mila euro, risparmio annuale di circa 820 all’anno, rientro dell’investimento in circa 7 anni e guadagno in 25 anni pari a circa 8.600 euro.

Essendo la spesa per solare+sistema d’accumulo piuttosto ingente, va poi detto che un’opzione da considerare può essere ricorrere a un finanziamento o a una ESCo, che faccia l’investimento per conto del cliente, garantendogli un risparmio in bolletta.

In entrambi i casi, stando alle simulazioni del portale Gse, la convenienza rimane, anche se diminuita, con il vantaggio di un esborso iniziale ridotto nel caso del finanziamento o addirittura nullo se ci si rivolge a una ESCo (nelle ipotesi del Gse il finanziamento è del 50% su 10 anni a al 5%, mentre il contratto con la ESCo sempre su 10 anni ma con fornitura di elettricità a 10 cent€/kWh).

Ma veniamo ai dettagli della simulazione nel caso di un investimento fatto di tasca propria.

Come nel caso del finanziamento o del ricorso a una ESCo, i calcoli del Gse assumono che si goda della detrazione fiscaldel 50%.

Non si tiene conto invece di eventuali incentivi locali o regionali, come quelli messi in campo da Lombardia, Veneto e altre regioni, che quasi sempre si possono cumulare allo sgravio fiscale.

Una premessa poi va fatta sui prezzi: i valori indicativi proposti dal Gestore  sono una media rilevata dai dati sui costi che il Gse raccoglie annualmente.

Secondo questi dati, installare un impianto fotovoltaico da 3,1 kW abbinato a una batteria da 4,6 kWh costa 10.058 euro IVA inclusa.

Ovviamente nella realtà si possono trovare offerte che si discostano sensibilmente da questi valori, visto che molto dipende dalla qualità dei prodotti/componenti, dalla complessità dell’installazione e da altri fattori.

Qui sotto trovate il dettaglio dei conti che escono dalla simulazione con i costi stimati dal Gestore, ma il portale consente di inserire la potenza e il costo preventivati da un installatore e avere così un’idea più precisa del piano di investimento.

Quanto alle caratteristiche dell’utente, noi abbiamo ipotizzato (vedi sotto) un cliente residente che viva a Roma (centro Italia), con potenza impegnata di 3 kW e consumi per 4.000 kWh l’anno e che sia poco a casa durante i giorni feriali lavorativi:

Questi i flussi di energia del sistema nella nostra ipotesi:

Qui sotto i flussi di cassa cumulativi: se si nota una la diminuzione delle entrate al dodicesimo anno è perché il Gse giustamente mette in conto tra le spese di manutenzione la sostituzione programmata dell’inverter e dello storage.

FONTE: Qualenergia

VEDI ANCHE: Celle solari tandem in perovskite, efficienza al 24,8%Novità: il fotovoltaico integrato in facciataAutoconsumo fotovoltaico: in arrivo il portale dedicato