Uno sguardo sul SUPSI PVLab
21 agosto 2022

Mauro Caccivio, responsabile del SUPSI PVLab presso il Campus di Mendrisio, ha presentato il laboratorio e le sue attività in un recente articolo pubblicato da Ticino Scienza.
Uno sguardo sul SUPSI PVLab

Il SUPSI PVLab è l’unico certificato ISO17025 in Svizzera per eseguire i test sui moduli fotovoltaici. Si tratta di una realtà dinamica, composta da un team motivato e giovane, che risponde ai quesiti sulla qualità dei moduli e dei sistemi fotovoltaici.

La nostra storia – ha spiegato Mauro Caccivio, responsabile del SUPSI PVLab –  è iniziata nel 1982 con un progetto pioneristico denominato TISO (TIcino SOlare), un impianto fotovoltaico che tuttora funziona (anche dopo 40 anni!). È stato il primo ad essere collegato alla rete elettrica in Europa.

La durata di un impianto è dunque un aspetto molto importante, sia per motivi di carattere economico sia ambientale. Per poter essere conveniente, un impianto fotovoltaico deve durare a lungo, per 25-30 forse anche 40 anni. L’impianto TISO, ad esempio, produce bene da 40 anni, anche se oggi continuano a essere monitorati solo i moduli migliori, per comprendere fino a dove ci si può spingere con questa tecnologia.
La durata è garantita anche grazie alla verifica delle performance iniziali dei pannelli, attuata attraverso un simulatore solare a impulso, una sorta di sole artificiale che ha un lampo molto breve, di 10 millisecondi, per non riscaldare il pannello e non alterarne le prestazioni.

Per testare i pannelli solari è molto importante anche simulare le possibili avversità, come la grandine. Al SUPSI PVLab si simula in laboratorio l’impatto con proiettili di ghiaccio di un diametro compreso fra 25 e 70 millimetri, e si sta studiando e migliorando il processo per avere risultati ripetibili anche su diametri che arrivano a 100 millimetri.
Le misure in un laboratorio accreditato prevedono margini di errore molto piccoli, perché anche una incertezza minima ha un impatto economico importante sull’energia prodotta nell’arco di 30 anni. In questo momento l’incertezza è vicina all’1%. Vale a dire che la precisione nelle misure è del 99%. Un dato importantissimo per un mercato in forte crescita. E il laboratorio della SUPSI è in grado di rientrare in questi margini, non facili da mantenere.


Tuttavia, nonostante la forte espansione del settore fotovoltaico, vi sono ancora alcune sfide da affrontare, a partire dalla ricerca di nuovi materiali da abbinare al silicio per superarne i limiti intrinseci che limitano la sua efficienza intorno al 25%. Una delle tecnologie più promettenti è quella delle celle fotovoltaiche che sfruttano un minerale di biossido di titanio di calcio, chiamato perovskite.


Un altro grande tema delle energie alternative è come accumulare l’energia prodotta, in modo da stabilizzare la rete, conservando l’energia non utilizzata per i momenti in cui la richiesta supera l’offerta, oppure quando le fonti non sono disponibili. Per adesso, l’energia viene accumulata in impianti basati su grandi batterie al litio, ma si cercano anche altre soluzioni.


Sempre più importante diventa anche integrare il fotovoltaico negli edifici (BIPV) e sfruttare l’agrivoltaico, ovvero sfruttare gli spazi utili non coltivati.
Nell’ambito della tecnologia fotovoltaica innovativa proprio la SUPSI sta sviluppando finestre intelligenti che, oltre a svolgere la loro funzione, sono anche capaci di produrre energia dal sole, utilizzando particolari "veneziane" le cui lamelle sono in realtà pannelli fotovoltaici (vedi iWin).
 

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