La nuova frontiera del fotovoltaico arriva direttamente da Singapore con la
nuova tecnologia Peel-and-Stick solar della Maxeon Solar Technologies. Consente di avere dei pannelli fotovoltaici senza struttura, adesivi, leggeri e che si possono applicare ovunque riducendo costi di installazione e logistici.
Vogliamo approfondire?
 |
| Foto di andrea160578 – Fonte: pixabay.com |
Cosa sono i pannelli fotovoltaici adesivi
Dei ricercatori della società Maxeon Solar Tchnologies di Singapore dopo ben cinque anni di ricerca e test di laboratorio, hanno messo a punto un nuovo sistema di concepire i pannelli: non più rigidi, sostenuti da struttura di supporto ma dei
pannelli fotovoltaici adesivi, sottili e flessibili.
Questo significa appunto minori costi di installazione e la possibilità di
installarli ovunque si voglia.
In pratica è come se andassimo ad incollare una pellicola sopra una superficie e questa pellicola trasforma l’energia solare in energia elettrica.
Come funzionano i pannelli fotovoltaici adesivi
Questi moduli (moduli Maxeon Air™) sono stati pensati con una tecnologia innovativa “peel-and-stick” (tradotto sarebbe staccare ed attaccare) in ottica di avere un impianto architettonicamente integrato.
Questi innovativi pannelli hanno un peso ridotto del 50% rispetto a quelli tradizionali perchè sono senza telaio e senza vetro temprato.
Questo consente di installare i pannelli fotovoltaici adesivi anche su coperture che non sono in grado di sopportare i carichi e i pesi della struttura di supporto dei pannelli.
Inoltre, possono mantenere la classica robustezza e un’efficienza del 20,9% secondo quanto afferma l’azienda.
I vantaggi
Come è facile intuire, hanno moltissimi vantaggi rispetto a quelli tradizionali.
Sfruttare le fonti di energia alternativa pulita e gratuita e utilizzare sempre meno energia proveniente da fonti fossili non è solo una scelta ma sta diventando sempre più un obbligo.
Ecco perchè il fotovoltaico assieme all’eolico, idrico, geotermia, etc. sono
preziosi alleati che arrivano proprio da quella natura che stiamo pian piano
distruggendo.
Nello specifico i pannelli fotovoltaici adesivi hanno i seguenti vantaggi:
- non hanno bisogno di una struttura rigida di supporto;
- non richiedono un substrato finale;
- con il particolare adesivo possono essere posizionati ovunque e su qualsiasi
supporto; - non hanno lo stroto finale di vetro e sono quindi più flessibili;
- permettono un’installazione più rapida e veloce;
- si velocizzano i tempi e si riducuno i costi di montaggio e manutenzione;
- sono più leggeri, flessibili e hanno uno spessore di 0,775 mm.
- riducono il peso in copertura;
- si attaccano/staccano ovunque su qualsiasi superficie;
- rimane invariata le loro prestazioni energetiche e l’efficienza.
Come sono fatti
Questi pannelli sono stati messi appunto sul mercato dalle aziende ma sono
stati ideati e progettati da un team di ricecatori del Dipartimento di
Ingegneria Meccanica dell’Università di Stanford, della Hanyang University di
Seoul e del National Renewable Energy Laboratory di Denver.
In questo articolo, “Peel-and-Stick: Fabricating Thin Film Solar Cell on Universal
Substrates”, pubblicato sull’importante rivista di settore Scientific Reports, sono stati resi noti i risultati della ricerca.
In sostanza questi pannelli pur non avendo struttura rigida di supporto, sono
fatti a “sandwich” e sono composti da vari elementi come silicio, diossido di silicio e nichel. Esternamente c’è un doppio strato di nichel e all’interno di questi due strati c’è un wafer di silicio e diossido di silicio.
Le facce esterne vengono coperte con uno strato protettivo di polimero. Infine nella faccia superiore viene applicato lo strato adesivo (thermal release tape) che permette al pannello di essere attaccato e staccato facilmente.
L’adesivo aderisce molto bene a temperatura ambiente mentre per essere
scollato ha bisogno di essere riscaldato. I processi industriali di produzione
e il funzionamento dell’impianto rimane il medesimo di un impianto di tipo
tradizionale.
Lumeta Power-Ply 380
Il primo esempio di pannello fotovoltaico leggero, flessibile, sottile e adesivo è rappresentato da Lumeta Power-Ply 380 realizzato in teflon con tecnologia peel & stick solar.
Nel 2008 l’azienda Lumeta ha provato a realizzare degli impianti integrati con l’edificio realizzando le tegole fotovoltaiche.Un altro esempio di copertura fotovoltaica integrata viene da PrefazSolar, che ha prodotto dei nastri adesivi.
Dove conviene installare i pannelli fotovoltaici adesivi
Il vero punto di forza dei moduli adesivi è la possibilità di portare il fotovoltaico dove un impianto tradizionale non potrebbe mai arrivare. Eliminando il telaio in alluminio, il vetro temprato e la struttura di supporto, il peso per metro quadro crolla e con esso il vincolo strutturale che spesso impedisce di installare il solare su edifici esistenti.
Le situazioni in cui questa tecnologia esprime al meglio i propri vantaggi sono principalmente le seguenti:
- Coperture leggere e capannoni industriali: tetti in lamiera grecata, pannelli sandwich o coperture in fibrocemento che non sopporterebbero il carico aggiuntivo di un impianto tradizionale con zavorre;
- Edifici storici e vincolati: dove l’ingombro visivo e il peso di un impianto classico sono problematici, la pellicola sottile risulta molto meno invasiva;
- Superfici curve o irregolari: tettoie, pensiline, silos, serbatoi e qualsiasi geometria su cui un modulo rigido non aderirebbe;
- Mezzi mobili e contesti temporanei: camper, imbarcazioni, container e installazioni che devono essere montate e smontate rapidamente;
- Integrazione architettonica: facciate ventilate, frangisole e superfici verticali dove l’estetica conta quanto la resa energetica.
In tutti questi casi il risparmio non riguarda solo il modulo in sé, ma soprattutto i costi accessori: niente strutture metalliche, niente forature della copertura e tempi di posa drasticamente ridotti. È proprio su queste voci che la tecnologia adesiva può fare la differenza rispetto al fotovoltaico convenzionale.
Vantaggi e svantaggi rispetto ai pannelli tradizionali
Come ogni soluzione innovativa, anche il fotovoltaico adesivo va valutato con realismo, mettendo sul piatto pregi e limiti. I vantaggi sono evidenti: peso ridotto, posa rapida, assenza di strutture di sostegno, flessibilità di applicazione e una migliore integrazione estetica. La leggerezza permette inoltre di intervenire su edifici che altrimenti resterebbero esclusi dalla transizione energetica.
Esistono però anche alcuni aspetti da considerare prima di scegliere questa tecnologia al posto dei moduli classici:
- il rendimento per metro quadro, pur in costante miglioramento, può essere ancora leggermente inferiore a quello dei migliori moduli rigidi di fascia alta;
- l’assenza del vetro di protezione richiede materiali polimerici di copertura molto resistenti agli UV e all’abrasione, per garantire la durata nel tempo;
- la dissipazione del calore è diversa: un modulo adeso a una superficie scura può scaldarsi di più, con un impatto sul rendimento da valutare caso per caso;
- la disponibilità commerciale e la rete di installatori specializzati sono ancora limitate rispetto al fotovoltaico tradizionale, ormai maturo e diffuso.
In sintesi, i pannelli adesivi non sostituiscono ovunque quelli classici, ma aprono scenari nuovi proprio dove questi ultimi non sono applicabili. La scelta dipende dal tipo di copertura, dagli obiettivi di produzione e dal budget complessivo dell’intervento.
Installazione e manutenzione
Uno dei motivi per cui questa tecnologia attira l’interesse di progettisti e installatori è la semplicità di posa. Il principio "peel-and-stick" elimina gran parte delle lavorazioni tipiche di un cantiere fotovoltaico: non servono staffe, profili di alluminio, zavorre o forature passanti che possono compromettere l’impermeabilizzazione del tetto.
La corretta installazione passa comunque attraverso alcuni passaggi fondamentali:
- Pulizia e preparazione della superficie: il supporto deve essere pulito, asciutto, privo di polvere e grassi perché l’adesivo aderisca in modo uniforme;
- Verifica della planarità: anche se i moduli sono flessibili, una superficie troppo irregolare può creare bolle d’aria e ridurre l’aderenza;
- Applicazione progressiva: la pellicola va stesa gradualmente eliminando l’aria sottostante, esattamente come accade con un rivestimento adesivo;
- Collegamenti elettrici: cablaggio, inverter e sistema di protezione restano analoghi a quelli di un impianto tradizionale e vanno eseguiti da personale qualificato.
Sul fronte della manutenzione, l’assenza di telaio e di intercapedini riduce i punti in cui possono accumularsi sporco e detriti. È comunque buona norma effettuare una pulizia periodica della superficie con acqua e un panno morbido, evitando prodotti abrasivi che potrebbero danneggiare lo strato protettivo. Vanno inoltre controllati periodicamente i collegamenti elettrici e monitorata la produzione, così da individuare subito eventuali cali di rendimento.
Domande frequenti sui pannelli fotovoltaici adesivi
I pannelli fotovoltaici adesivi sono già acquistabili?
La tecnologia è uscita dalla fase puramente sperimentale e alcuni produttori hanno lanciato moduli leggeri e adesivi destinati soprattutto a coperture industriali e applicazioni speciali. La diffusione sul mercato residenziale è ancora in crescita, perciò conviene verificare disponibilità, garanzie e rete di installatori prima dell’acquisto.
Quanto durano i pannelli fotovoltaici adesivi?
La durata dipende soprattutto dalla qualità dei materiali polimerici di protezione che sostituiscono il vetro. I prodotti di buona fattura sono progettati per resistere molti anni agli agenti atmosferici e ai raggi UV, ma è sempre opportuno controllare la garanzia sul prodotto e quella sulla resa energetica dichiarata dal produttore.
Hanno la stessa efficienza dei pannelli tradizionali?
L’efficienza dei moduli adesivi è migliorata molto e si avvicina a quella dei pannelli rigidi, pur potendo restare leggermente inferiore rispetto ai modelli di fascia più alta. Il vero vantaggio sta nella possibilità di installarli dove un impianto classico non sarebbe applicabile, recuperando così superfici altrimenti inutilizzate.
Si possono installare da soli?
La posa della pellicola è concettualmente semplice, ma l’impianto resta un sistema elettrico a tutti gli effetti. Collegamenti, inverter, messa a terra e sicurezza devono essere realizzati da un installatore qualificato, sia per garantire il corretto funzionamento sia per rispettare le normative e poter accedere a eventuali incentivi.
Su quali superfici si possono applicare?
Possono essere applicati su numerose superfici pulite e planari: coperture metalliche, guaine, pannelli sandwich, tettoie, facciate e anche supporti curvi dove un modulo rigido non aderirebbe. La condizione fondamentale è che la superficie sia pulita, asciutta e in grado di garantire una buona adesione nel tempo.