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rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto 6 “Studi sul Fotovoltaico con Concentrazione solare” – Documento di sintesi dell’attività 2011

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Progetto 6 “Studi sul Fotovoltaico con Concentrazione solare” – Documento di sintesi dell’attività 2011

È stato realizzato un laboratorio per lo sviluppo di celle multigiunzione innovative e sono stati realizzati e caratterizzati i primi prototipi. In parallelo sono state sviluppate tecniche di misura e caratterizzazione di celle e moduli a concentrazione e organizzata una rete nazionale di raccolta di dati di radiazione solare diretta e del relativo spettro.

Il presente Rapporto è parte integrante della documentazione delle attività di Ricerca di Sistema previste dal “Piano Annuale di Realizzazione 2011” nell’ambito del progetto “Studi sul Fotovoltaico con concentrazione solare” (Area “Produzione di Energia Elettrica e Protezione dell’Ambiente”) e ne costituisce il Deliverable 6.Le attività del triennio hanno consentito di realizzare un insieme di laboratori in grado di effettuare tutti i passaggi necessari alla realizzazione di celle solari multigiunzione, garantendo quindi la possibilità, una volta individuati materiali e strutture innovative e promettenti, di realizzarne dei prototipi, verificarne leprestazioni e ottimizzare, per approssimazioni successive, i diversi processi realizzativi. I laboratori sono inoltre dotati di avanzate apparecchiature di caratterizzazione e diagnostica a livello di celle e moduli. A conclusione dell’attività triennale, tutte le apparecchiature hanno raggiunto la piena funzionalità e hanno consentito di realizzare i primi prototipi di celle, sia pure con struttura per il momento relativamente semplice. Le attrezzature e i metodi di caratterizzazione hanno di per sè costituito in molti casi l’oggetto di attività di ricerca, non essendo tali metodi ancora del tutto codificati a livello internazionale.Una certa attenzione è stata anche dedicata al tema dell’eliminazione o almeno semplificazione dell’inseguitore solare, sistema meccanico attivo per ora indispensabile ma che rappresenta un elemento di maggior costo e minore affidabilità dei sistemi a concentrazione, e soprattutto un ostacolo all’integrazione architettonica. Sono state esaminate, per ora a livello teorico, diverse opzioni.Una specifica attività svolta riguarda gli inverter, per i quali si erano ipotizzati problemi di inefficienza di conversione a causa del rischio di “mismatch” elettro-ottico che gli impianti a concentrazione presentano, rischio più rilevante rispetto agli impianti piani. L’attività sperimentale ha tuttavia mostrato come diversi inverter commerciali siano già in grado di operare in modo piuttosto efficiente anche con sistemi a concentrazione. In considerazione della forte influenza dello spettro solare sulle prestazioni dei sistemi a concentrazione, è stata organizzata una campagna di misura della radiazione solare diretta e del suo spettro, con l’adesione di diverse aziende e laboratori che assicurano un’accettabile copertura del territorio nazionale.

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