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Uno Studio firmato da ricercatori italo-cinesi fa importanti passi avanti sulla produzione di concentratori solari luminescenti ecologici e ad alta efficienza utili nelle applicazioni nelle finestre fotovoltaiche

Alla base delle finestre che producono energia, tecnologia emergente che promette importanti sviluppi ma che fino ad oggi ha faticato a decollare, ci sono i concentratori solari luminescenti (LSC) ovvero collettori colorati e semiatrasparenti che, grazie ai pigmenti che si trovano in superficie, assorbono la luce solare per poi concentrarla nelle celle solari distribuite lungo il bordo, convertendola in elettricità.

I tre punti chiave per il successo della penetrazione sul mercato degli LSC sono la soluzione del problema delle perdite di luce dovute al riassorbimento durante la raccolta della luce; l’alta efficienza di conversione luce-elettricità del dispositivo finale e la stabilità a lungo termine della struttura LSC.

Uno Studio firmato da un team di ricercatori italo-cinese, guidato da Alberto Vomiero professore all’Università Ca’ Foscari Venezia e dalla svedese Luleå Tekniska Universitet, ha studiato la produzione di concentratori solari luminescenti ecologici e ad alta efficienza. Nella sperimentazione, che ha dato risultati record in termini di efficienza, sono stati utilizzati come pigmenti nanoparticelle di carbonio (carbon dot), ed è stata studiata una metodologia per la vasta produzione di queste particelle di dimensione inferiore al milionesimo di millimetro.

I risultati della ricerca, spiega Alberto Vomiero, dimostrano che si possono fabbricare “LSC ecosostenibili a partire da carbon quantum dots ottenuti da acido citrico e urea con un processo sottovuoto. La radiazione che viene convertita in energia elettrica non è quella che incide sulla finestra, ma quella generata dai carbon dot, che assorbono parte della luce incidente e riemettono luce che viene “guidata” dal vetro della finestra fino al bordo, dove sono posizionate le celle solari”.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla copertina della rivista scientifica Energy and Environmental Science, tra le più prestigiose pubblicazioni scientifiche nell’ambito dei dei materiali per le applicazioni energetiche.

Hanno lavorato allo studio scienziati di Ca’ Foscari, Qingdao University, Lulea University of Technology, Wuhan University of Technology, Tsinghua University, Laboratory of New Fiber Metaril and Modern Textile.

Fonte: https://www.infobuildenergia.it

Il GSE pubblica il facsimile del modulo da compilare in caso di sostituzione dei pannelli per gli impianti in Conto Energia

È on line un modello di Scheda di sintesi per supportare gli Operatori in casi di sostituzione dei moduli fotovoltaici. Lo rende noto il GSE che, attraverso una nota stampa, spiega: “In considerazione dell’elevata percentuale di comunicazioni che necessitano di documentazione integrativa, il Soggetto Responsabile potrà allegare la Scheda di sintesi alla comunicazione SIAD assieme agli ulteriori documenti necessari per rappresentare, in modo chiaro e sintetico, l’intervento realizzato”.

Durante la sua vita un impianto fotovoltaico può essere oggetto di interventi di manutenzione per mantenere l’efficienza produttiva difronte al progressivo degrado dei componenti. Per tutti i sistemi solari incentivati, il Gestore dei Servizi Energetici (GSE) è tenuto a verificare che ogni intervento non alteri i requisiti per l’incentivazione. Un lavoro svolto attraverso le comunicazioni dei soggetti responsabili degli impianti al GSE.

In un’ottica di progressiva semplificazione, nel luglio 2017 il Gestore ha attivato l’Applicativo SIAD (Sistema Informativo per l’Acquisizione Dati) attraverso cui i proprietari di sistemi incentivati in Conto Energia possono inviare le relative comunicazioni e le richieste di valutazione preliminare. Nel dettaglio, la scheda relativa alla sostituzione dei moduli fotovoltaici e le altre comunicazioni legate alla manutenzione e ammodernamento tecnologico devono essere inviate tramite il questionario GEI FTV (Gestione Esercizio Impianti Fotovoltaici) dell’applicativo SIAD.

Gli interventi ammessi sono quelle riportati nel documento del GSE “Impianti fotovoltaici in esercizio. Interventi di manutenzione e ammodernamento tecnologico”. Il testo spiega come i moduli fotovoltaici installati in sostituzione debbano essere nuovi o rigenerati e conformi ai requisiti previsti dal quinto Conto Energia. “Qualora il Soggetto Responsabile disponga di moduli fotovoltaici acquistati come componenti di scorta e gli stessi rispettino almeno le disposizioni del Decreto […], può utilizzarli per far fronte a interventi di sostituzione purché fornisca idonea documentazione che ne comprovi la data di approvvigionamento (fatture di acquisto e documenti di trasporto) e, nei casi in cui l’acquisto e/o la detenzione siano in capo a soggetti terzi quali l’installatore o l’asset manager, ne comprovi l’attribuzione all’impianto oggetto dell’intervento di sostituzione (es. contratto di O&M)”.

Inoltre, in tutti i casi di sostituzione dei moduli fotovoltaici per facilitare e rendere possibile l’eventuale riconfigurazione delle stringhe di generazione sono ammissibili soglie percentuali di incremento del valore della potenza elettrica nominale dell’impianto e, nel caso di impianti multisezione, della singola sezione, secondo il seguente schema:

- fino al 5%, per gli interventi su impianti con potenza nominale non superiore a 20 kW;

- fino all’1%, per gli interventi su impianti con potenza nominale superiore a 20kW.

Fonte: https://www.rinnovabili.it

La nuova versione rivede le modalità di comunicazione di installazione dei Sistemi di accumulo da parte del Soggetto Responsabile, e aggiorna gli algoritmi di calcolo dei benefici erogati dal GSE

Quali sono le condizioni per l’installazioni dei sistemi d’accumulo connessi a impianti di produzione? Quali le modalità di comunicazione al GSE e i costi dell’istruttoria? Come si determina l’energia elettrica che ha diritto agli incentivi? A queste e altre domande rispondono le Regole tecniche curate dal GSE. A più di tre anni dalla prima pubblicazione (giugno 2017), il Gestore aggiorna il documento contenente le indicazioni riservate a Operatori di settore e ai Soggetti Responsabili. L’obiettivo rimane lo stesso: fornire uno strumento valido per muoversi all’interno delle disposizioni vigenti per la gestione di sistemi di accumulo. Ovviamente quelli integrati con gli impianti di produzione di energia elettrica gestiti dal GSE.

La nuova versione delle Regole Tecniche include le ultime modifiche normative compresi gli aggiornamenti delle norme CEI 0-16 e CEI 0-21 effettuati dal Comitato Elettrotecnico Italiano. Le principali novità riguardano l’aggiornamento gli algoritmi di calcolo dei benefici erogati dal Gestore e le modalità di comunicazione da parte del Soggetto Responsabile. Sono inoltre definiti nuovi algoritmi per i regimi di incentivazione istituiti successivamente alla pubblicazione della precedente versione.

Nel dettaglio, le Regole tecniche illustrano:

- il contesto normativo e regolatorio di riferimento;

- gli schemi di connessione alla Rete dei sistemi di accumulo così come definiti dal CEI;

- i requisiti da rispettare per l’installazione dei sistemi di accumulo integrati in impianti di produzione alimentati da fonte rinnovabile, che accedono agli incentivi o alle garanzie di origine ovvero, nell’ambito del ritiro dedicato, ai prezzi minimi garantiti;

- i requisiti per il mantenimento degli incentivi o benefici già riconosciuti agli impianti di produzione alimentati da fonti rinnovabili nei casi in cui vengano installati sistemi di accumulo;

- le modalità di gestione delle comunicazioni relative all’installazione di sistemi di accumulo integrati in impianti di produzione gestiti dal GSE;

- gli algoritmi utilizzati dal GSE per la quantificazione dell’energia elettrica prodotta o immessa in rete e le modalità di erogazione, sia in acconto che a conguaglio, degli incentivi ovvero dei benefici riconosciuti agli impianti di produzione, a seguito dell’installazione di sistemi di accumulo.

Scarica qui le nuove regole tecniche per i sistemi di accumulo

 

Fonte: https://www.rinnovabili.it

Enea: l’obiettivo è quello di realizzare «moduli flessibili, integrabili in elementi architettonici e in prodotti industriali, grazie all’utilizzo esclusivo di elementi non tossici e abbondanti in natura»

Custom-art è un progetto finanziato dal programma europeo Horizon 2020 ed è nato per sviluppare i pannelli fotovoltaici di domani: moduli flessibili, integrabili in elementi architettonici, costruiti in modo più sostenibile grazie all’utilizzo di elementi non tossici e abbondanti in natura. Partecipano al progetto 16 partner provenienti da 10 Paesi Ue, con il nostro Paese chiamato a rivestire un ruolo importante: due dei partner sono italiani, ovvero la Eco Recycling srl e l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (Enea).

Ed proprio l’Enea a spiegare più nel dettaglio il progetto Custom-art, che si propone di portare la tecnologia dei moduli in kesterite – che è un composto semiconduttore formato da rame, stagno, zinco, zolfo e selenio – ad un grado più elevato di maturità, attraverso efficienze di conversione molto competitive (20% a livello di cella e 16% a livello di modulo ) e di lunga durata (oltre 35 anni ), ad un costo di produzione ridotto (inferiori a 75 €/mq). Inoltre il progetto prevede lo sviluppo di moduli flessibili sia opachi (su supporti di acciaio o polimerici) che semitrasparenti (su supporto polimerico) ingegnerizzati in modo da rendere il loro ciclo di vita compatibile con un approccio di economia circolare.

«I moduli flessibili saranno basati su materiali semiconduttori con la struttura cristallografica delle kesteriti, tra i materiali più promettenti – sottolinea Alberto Mittiga, referente Enea del progetto – per la realizzazione di moduli fotovoltaici inorganici a film sottile contenenti elementi chimici non tossici. La possibilità di essere depositati su substrati flessibili oltre alle buone efficienze di conversione, stabilità nel tempo e bassi costi di produzione, rende questi dispositivi un prodotto ideale per sostituire gli elementi passivi nei settori dell’architettura, della mobilità e dell’arredo urbano e contribuire alla realizzazione dei Near zero energy buildings e Net zero energy districts». Si tratta di una potenziale buona notizia non solo per il mondo della ricerca, ma in prospettiva per quello industriale.

Anche durante gli anni d’oro delle rinnovabili nel nostro Paese – quando le installazioni di nuovi impianti procedevano piuttosto spedite, ovvero prima del 2014 – l’Italia soffriva infatti un deficit di competitività a livello internazionale sulle tecnologie low-carbon. A parte alcune filiere dove il know-how italiano è da sempre a livelli d’eccellenza globale, come nel caso della geotermia, il ricorso all’import era e resta massiccio. Così degli incentivi nazionali hanno finito per beneficiare industrie estere, in primis tedesche e cinesi. Un problema che si sta riproponendo oggi con la filiera dell’auto elettrica. Essendo ormai pressoché impossibile colmare il divario di produttività per quanto riguarda le opzioni tecnologiche più mature, l’ipotesi di dar vita a una filiera nazionale nel settore fotovoltaico vive tutta sul fronte dell’avanzamento tecnologico.

 

Fonte: https://www.greenreport.it

Il seleniuro di antimonio è un semiconduttore in grado di riparare i legami rotti formandone di nuovi, “come una lucertola a cui ricresce la coda”

Esistono diversi percorsi per ridurre i costi del fotovoltaico. I più battuti sono quelli che mirano ad aumentarne l’efficienza di conversione, a facilitarne le tecniche produttive o a impiegare materiali economici. La squadra di fisici guidata dal professor Keith McKenna, dell’Università di York, ha scelto una strada alternativa. Il gruppo sta lavorando su materiali solari autorigeneranti, ossia in grado di riparare da soli eventuali danni. Un soluzione che costituisce una promessa eccezionale per le applicazioni fotovoltaiche e fotoelettrochimiche. I risultati del lavoro svolto dal gruppo, potrebbero permettere di progettare celle e pannelli capaci “auto-ripararsi e, in futuro, anche durare più a lungo degli attuali 25-30 anni.

Nel lavoro, pubblicato su Advanced Electronic Materials, gli scienziati riportano i risultati ottenuti con il seleniuro di antimonio (Sb2Se3), materiale già noto alla ricerca fotovoltaica. Questo composto è stato già testato nella produzione di celle solari a film sottile dove ha raggiunto un’efficienza di conversione della luce in elettricità del 9,2%. L’aspetto più interessante – al centro delle nuova ricerca – è, tuttavia, la sua capacità di ricostruire i legami spezzati.

Spiega Mckenna: “Il processo mediante il quale questo materiale semiconduttore si auto-guarisce è abbastanza simile al modo in cui una salamandra è in grado di rigenerare gli arti quando uno di questi viene reciso. Quando danneggiato, il seleniuro di antimonio ripara i legami rotti formandone di nuovi. Questa capacità è tanto insolita nel mondo dei materiali quanto nel regno animale e ha importanti implicazioni per le applicazioni in optoelettronica e fotochimica”.

L’articolo riporta come la rottura dei legami in molti altri materiali semiconduttori di solito si traduca in scarse prestazioni. I ricercatori citano come esempio un altro semiconduttore, il CdTe, che deve essere trattato chimicamente per risolvere il problema.

Il professor McKenna ha aggiunto: “Abbiamo scoperto che il seleniuro di antimonio e un materiale strettamente correlato, il solfuro di antimonio, sono in grado di guarire velocemente i legami rotti sulle superfici attraverso ricostruzioni strutturali, eliminando così gli stati elettronici problematici. Questa scoperta, aggiunge lo scienziato, troverà applicazioni in “elettronica, fotochimica, fotovoltaico e optoelettronica”.

 

Fonte: https://www.rinnovabili.it

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