Facciate fotovoltaiche: le finestre che generano energia sono reali?

Ben presto potremo ricavare energia direttamente dalle finestre grazie alle facciate fotovoltaiche. Quali sono le principali tecnologie applicabili a questo settore dell’edilizia?

a cura di Tommaso Tautronico

Le finestre in grado di generare energia sono ancora molto costose e difficili da poter realizzare nel segmento consumer. Alla luce dei recenti studi e delle sperimentazioni in atto, è comunque indubbio che le facciate fotovoltaiche stiano richiamando l’interesse degli investitori.

Il progresso tecnologico in ambito rinnovabile, e in particolare nel fotovoltaico, è talmente evoluto che presto potremo generare elettricità direttamente dalle finestre, ricorrendo alle facciate fotovoltaiche. Mentre i tempi non sono ancora abbastanza maturi per ipotizzare un’applicazione su scala domestica, le sperimentazioni sugli edifici commerciali e sui grattacieli iniziano a dare i primi, interessanti, risultati.

Ma quali sono, ad oggi, le tecnologie a nostra disposizione? Il rapporto IDTechEx “Smart Glass e Windows 2018-2028: Electronic Shading e Semi-Transparent PV” offre una panoramica delle varie tecniche fotovoltaiche applicabili a questo settore in espansione.

Tecnologie fotovoltaiche per finestre: stato dell’arte

Tutti sappiamo che le comuni celle fotovoltaiche si basano su due grandi categorie: i classici “wafer” da una parte e la tecnologia a film sottile. Nel primo caso le celle più comuni sono di silicio cristallino, nel secondo gruppo rientrano tecnologie decisamente più innovative che si basano su celle fotovoltaiche organiche, perovskite, celle di Grätzel. 

Le celle in silicio cristallino rappresentano una tecnologia ormai consolidata, nel corso dei suoi 25 anni di esistenza hanno dimostrato di essere solide, performanti ed esteticamente piacevoli. Il loro scarso utilizzo nelle facciate fotovoltaiche è legato a due fattori: una trasparenza non uniforme e l’impossibilità di superare il 60% della trasparenza; questo significa che le comuni celle fotovoltaiche possono essere utilizzate esclusivamente in tutte quelle situazioni in cui non è richiesta una trasparenza. Secondo il report di IDTechEx, il volume di questa fetta di mercato è dell’ordine di centinaia di metri quadrati all’anno ed è in crescita.   

Il futuro delle facciate fotovoltaiche: le celle organiche?

Di contro c’è una nuova tecnologia che pare possa adattarsi perfettamente a questo tipo di applicazione, il fotovoltaico organico a film sottile: trasparente (supera l’80%), flessibile e leggero. Le sue caratteristiche fisiche lo rendono paragonabile alle vetrature tradizionali, ma il suo basso costo di realizzazione ne sta favorendo la diffusione.  
I punti deboli del fotovoltaico organico sono essenzialmente tre: la bassa efficienza (inferiore al 5%, anche al 3% in alcuni casi), scarsa durata e poca stabilità. Le aziende produttrici di questa tecnologia stimano un ciclo di vita che va da cinque a dieci anni. Un periodo troppo breve se pensiamo alla possibilità di integrarlo negli edifici, applicazione statica e soggetta a shock termici importanti. Probabilmente, afferma il report tutto ciò che ha un ciclo di vita al di sotto dei 25 anni è di difficile applicazione nel settore edilizio. Saranno necessari miglioramenti importanti prima di poterlo adottare con successi in questo segmento.

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