Cellule fotovoltaiche, i record di Insolight

A Losanna, all’Innovation Park della Scuola Politecnica, Insolight ha sviluppato un pannello fotovoltaico con rendimenti in opera del 29%. Un risultato ottenuto grazie all’applicazione di lenti in grado di focalizzare la luce del sole su celle fotovoltaiche miniaturizzate ad altissimo rendimento

a cura di Pietro Mezzi

Alla Scuola Politecnica di Losanna in fatto di pannelli fotovoltaici ci sanno fare. Infatti, quelli sviluppati dallo spin-off Insolight, grazie all’applicazione di lenti capaci di focalizzare la luce del sole su celle fotovoltaiche miniaturizzate ad altissimo rendimento, sono in grado di realizzare rendimenti molto alti, del 29%, un valore quasi doppio rispetto a quelli presenti oggi sul mercato, che oscillano tra il 17 e il 19%.

La soluzione, quella di applicare lenti su celle fotovoltaiche miniaturizzate ad altissimo rendimento, viene impiegata normalmente nel settore aerospaziale.

L’obiettivo dei tre fondatori di Insolight – Mathieu Ackermann, Laurent Coulot e Florian Gerlich – oltre ad aumentare il rendimento dei pannelli solari, era contenere i costi di vendita.

I tre fondatori di Insolight; da sinistra, Florian Gerlich, Mathieu Ackermann e Laurent Coulot

Per questo motivo i tre hanno sviluppato un vetro protettivo sul quale posizionare le ottiche solari e indirizzare i raggi del sole sulla minuscola superficie delle celle ad alta prestazione.

In questo modo è stato possibile ridurre il numero e l’estensione delle celle ad alto rendimento, che coprono così meno dello 0,5% della superficie del pannello.

È stato anche progettato un meccanismo grazie al quale è possibile traslare di alcuni millimetri in orizzontale le cellule, per consentire loro di seguire la luce solare.

Nei test di laboratorio, il rendimento ha raggiunto il 36%, mentre per la produzione industriale il rendimento è del 29%, un valore che consente – come sostengono i tre ricercatori – di ridurre le bollette energetiche del 30%.

Schema di funzionamento del pannello Insolight

Il sistema può essere assemblato in sovrapposizione su un pannello fotovoltaico standard. Questo approccio ibrido è indicato in condizioni di cielo nuvoloso, dove l’efficienza della concentrazione diminuisce, per mantenere la raccolta di energia sotto la luce solare diffusa.

Il lancio sul mercato dei pannelli ad altissimo rendimento è previsto per il 2022.

I risultati sono stati validati dall’Istituto per l’energia solare dell’università Politecnica di Madrid, ponendo così le basi per l’industrializzazione su larga scala.

L’azienda svizzera – che ha sede all’Innovation Park della Scuola politecnica, istituto che ha un ruolo chiave nell’innovazione nel Paese elvetico – ha compiuto un passo decisivo verso l’industrializzazione con la sua prima serie di pre-produzione a grandezza naturale, economica e compatibile con le attrezzature di assemblaggio esistenti.

Il concept Insolight è stato testato per la prima volta su un prototipo di laboratorio all’Istituto per l’energia e per i sistemi solari del Fraunhofer-Institut di Friburgo, in Germania, nel 2016, mentre i moduli sono stati testati in condizioni reali per un anno intero su un impianto pilota all’Epfl. Insolight è sostenuto grazie a diversi programmi di ricerca: nazionali, della Commissione europea, dell’Agenzia spaziale europea  e dell’Epfl Innogrant.

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