Il fotovoltaico indossabile: il progetto della Heliatek

Il progetto e l'obiettivo dell'azienda tedesca Heliateck GmbH è quello di arrivare a produrre almeno il 10% di energia dai suoi innovativi pannelli solari al silicio di spessore inferiore rispetto a quelli tradizionali, con l'intento di applicarli su tessuti o superfici piane per la produzione di energia elettrica utile a ricaricare pc, telefonini, i-phone e mp3, in base alle proprie esigenze.

La tipologia di pannelli solari realizzati dalla Heliateck GmbH si presenta con una superficie molto più sottile ed efficiente dei comuni pannelli fotovoltaici, con elevate prestazioni di duttilità per essere applicata e installata sulle superfici più diverse: le applicazioni su pareti, vestiti e beni elettronici come pc, cellulari e caschi per moto e scooter, fanno della realizzazione di un pannello flessibile e indossabile un'intuizione sulla quale investire per migliorarne la produzione e l'efficienza energetica.

(Il pannello solare flessibile  appare come un foglio sottile e di finissimo spessore, insieme a Michael Mohr della Heliatek)

Il pannello solare indossabile e flessibile della Heliatek: realizzazione con efficienza del 9,8%

La Heliatek, grazie alla realizzazione di questa innovativa tipologia di pannelli solari è riuscita a raggiungere un'efficienza energetica del 9,8% nella produzione elettrica, rendendo malleabile la struttura del pannello solare grazie all'applicazione di un tecnologia di terza generazione: un substrato sottile di molecole sulle celle fotovoltaiche attraverso il processo di evaporazione.

Le celle solari vengono, infatti, depositate su un foglio di plastica flessibile e sottile, adattabile a qualsiasi superficie, riducendo le difficoltà di applicazione dei tradizionali moduli di vetro, rigidi e non flessibili: per questo la massima apllicazione dei pannelli solari flessibili e indossabili è l'installazione di edifici e facciate anche con colorazioni che si adattano perfettamente all'ambiente circostante.

(Immagine del pannello solare organico e flessibile progettato dalla Heliatek GmbH: Dresden 12 marzo 2012)

Il pannello solare indossabile: funzionamento e obiettivi di produzione

Il processo di evaporazione sostituisce il meccanismo di stampa che garantisce maggiore flessibilità allo stesso pannello solare, permettendo la produzione su vasta scala di moduli solari completamente indossabili: l'azienda tedesca ha ormai investito circa 50 milioni di euro con l'obiettivo di espandere le proprie potenzialità produttive nel settore del fotovoltaico di terza generazione.

E' importante dire che, in ogni caso, ancora le celle solari realizzate dalla Heliateck, nonostante le varie applicazioni nel campo del fotovoltaico malleabile e adattabile alle più svariate superficie, e nonostante l'elevato rendimento, non possono ancora competere con i pannelli fotovoltaici in silicio che riescono a raggiungere fino al 15% della conversione della luce solare.

L'obiettivo principale della Heliatek è, dunque, quella di integrare la tecnologia progettata nelle facciate di edifici e finestre per migliorarne l'efficienza energetica, puntando anche nello studio maggiore del meccanismo ad evaporazione, piuttosto che quello a stampa tradizionale.

Su questo stesso campo di ricerca si muove la Sunflower (SUstainable Novel FLexible Organic Watts Efficiently Reliable), la quale punta sullo sviluppo e produzione di  pannelli fotovoltaici flessibili, creati su film plastici le cui celle solari vengono stampate sulla superficie: il progetto, di 11 milioni di euro, è finanziato nell'ambito del "Tecnologie dell'informazione e della comunicazione" (TIC) del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE, vede impegnati ricercatori da tutte le parti dell'Unione europea, partendo dal Belgio, dalla Germania, Francia, Italia, Svezia, Svizzera, Spagna e Regno Unito.

(Esempio di una delle semplici applicazioni del fotovoltaico solare: un bracciale con pannelli solari flessibili per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili)

Il pannello solare indossabile e flessibile: le aziende produttrici

La nuova tecnologia dei pannelli fotovoltaici flessibili e indossabili, grazie alle sue potenzialità intrinseche alla stessa struttura e al materiale di costruzione, aprono le porte a svariate applicazioni nell'edilizia residenziale e commerciale e nei beni di consumo come smartphone e tablet, che vedrebbero sfruttare le celle solari avvolgibili per alimentare il loro funzionamento; grazie anche ai partner industriali: l'azienda BASF, l'Agfa, l'Amcor Flexibles Kreuzlingen e DuPont Teijin Films per il materiale di base, e l'azienda Konarka, leader nella realizzazione del film.

Ma questi non sono i soli progetti nel campo del fotovoltaico di terza generazione ad evaporazione. Oltre all'azienda Heliatek che si fa a capo del raggiungimento di pannelli solari applicabili a stoffe e vestiti, vi è la Valve Software che opera giornalmente alla realizzazione di computer indossabili, utilizzabili ovunque, trasportabili e sempre a disposizione dell'utilizzatore. Per comprendere meglio, osserva anche la tabella seguente in cui sono evidenziate le aziende operanti nel campo di fotovoltaico flessibile e indossabile, la produzione e le applicazioni nel settore della vita quotidiana:

Il primato della Heliatek sul pannello solare indossabile e flessibile

L'azienda Heliatek è il massimo produttore di tecnologia fotovoltaica e proprio nella realizzazione di un pannello solare flessibile e indossabile ha dato il suo massimo: il nuovo pannello, infatti, permette la messa in opera su pareti ed edifici verticali che diventano dei veri produttori di energia da fonti rinnovabili, zone che primariamente rimanevano escluse dall'installazione di tradizionali impianti fotovoltaici.

L'innovativa soluzione dà avvio alla realizzazione di una nuova tipologia di edifici, i Building Integrated Photovoltaic (BIPV), che oltre alla completa integrazione dei pannelli solari nella facciata, permettono di ridurre le emissioni inquinanti, preservando l'estetica della struttura architettonica. La tecnologia di Heliatek propone, infatti, dei pannelli solari della categoria ultra-light, che con uno ridotto spessore permettono di raccogliere e convertire un'elevata quantità di energia solare, mantengono inalterate prestazioni energetiche e rendimento, nonostante l'inclinazione dei pannelli. Questo anche perchè la tecnologia solare studiata dalla Heliatek si basa esclusivamente sul materiale di plastica PET al 99%, atossico e facilmente riciclabile alla fine del ciclo di vita operativa.

Il dott.Thibaud Le Séguillon, CEO di Heliatek ha affermato che: "Entro il 2020, una direttiva della Comunità Europea richiederà ai nuovi edifici di aver un impatto ambientale "quasi zero" e di rispondere ai requisiti green".