Il fotovoltaico applicato alle membrane: sviluppi e prospettive
Il tema dell’integrazione architettonica del fotovoltaico rappresenta una sfida ancora aperta in tutti i campi di intervento sull’ambiente costruito e, ancor più, nell’ambito delle costruzioni a membrana.
Il mercato dei prodotti fotovoltaici è in continua evoluzione e, a fronte di ingenti investimenti nella ricerca e sviluppo di prodotti alternativi alla tecnologia delle celle opache a base di silicio, una vera e propria alternativa comparabile con la prima generazione di fotovoltaico a livello di costi e di prestazioni ancora propriamente non esiste sul mercato. Le sperimentazioni in atto sono ancora casi sporadici, a volte anche di limitate dimensioni e di dubbia efficienza, tuttavia esse appaiono molto promettenti in quanto lasciano intravvedere nuove modalità di integrazione delle superfici energeticamente attive sia nelle facciate che nelle coperture. Il tema del fotovoltaico integrato su supporto flessibile è oggetto d’indagine da oramai una decina d’anni, periodo in cui molte aziende produttrici di celle a film sottili e di fotovoltaico organico (OPV) sono apparse e altrettanto rapidamente scomparse dal mercato. I film sottili rappresentano ancora una possibilità concreta di accostamento delle celle fotovoltaiche ad un supporto membranoso, mentre le celle organiche sono ancora così poco efficienti, nell’ordine del 5-10%, che la loro scelta è dettata più da considerazioni legate e alla compatibilità con supporti trasparenti e all’estetica generale che dal ritorno economico derivato dall’accumulo di energia elettrica.
I pannelli a film sottile, considerati la seconda generazione di celle fotovoltaiche (Pagliaro, 2009), sono compatibili con sistemi tensostrutturali di tipo permanente, specialmente se caratterizzati da supporti di grande resistenza tensile, come per esempio i tessuti in fibra di vetro/ptfe. Una ricerca di dottorato (Jbrahim, 2012) ha evidenziato le potenzialità e i limiti di tale integrazione, analizzando come quattro differenti configurazioni di una forma membranale semplice (forma Hypar, a vela) possano influenzare il mantenimento delle prestazioni elettriche del pannello fotovoltaico flessibile.
Si contano alcune importanti realizzazioni di coperture in cuscini di ETFE trasparente a più strati e più camere d’aria interposte, al cui interno sono stati integrate strisce di fotovoltaico a film sottile. In ambito europeo i casi più significativi sono stati installati da Vector Foiltec e da Taiyo Europe.
In questi casi, data la limitata consapevolezza sulla durata della innovativa tecnologia a film sottile, fine di semplificare la manutenzione nel tempo o la sostituzione a fine vita del panello fotovoltaico, il layer di ETFE che funge da supporto viene confezionato in modo da poter essere facilmente separato dal resto dei layer di ETFE che formano uno stesso cuscino pneumatico.
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