Una PMI porta più lontano l’energia solare
In Svizzera, i tetti rossi, marroni o grigi fanno parte dell’identità di paesi e città. Con lo sviluppo dell’energia solare, molti di essi vengono progressivamente ricoperti da pannelli neri. Bisogna quindi scegliere tra produrre elettricità rinnovabile e preservare l’estetica degli edifici? Grazie al sostegno di Innosuisse, 3S Swiss Solar Solutions ha dimostrato che le due cose possono andare di pari passo.
La PMI con sede a Worb sviluppa e produce in Svizzera sistemi fotovoltaici integrati nei tetti e nelle facciate. Attiva nel campo dell’innovazione solare, l’azienda punta in particolare a integrare meglio le proprie soluzioni nell’architettura degli edifici.
È in quest’ottica che 3S Swiss Solar Solutions ha lanciato il progetto d’innovazione «Chameleon», sostenuto da Innosuisse, con l’obiettivo di compiere un ulteriore passo avanti: sviluppare moduli fotovoltaici colorati che rimangano efficienti e durevoli e che possano al contempo essere prodotti in serie con una qualità costante.
Più che un semplice elemento aggiunto ad un edificio, i moduli diventano essi stessi elementi costruttivi, il cui colore e aspetto possono essere adattati all’architettura. In breve, i pannelli diventano dei veri e propri camaleonti. «In 3S trasformiamo gli edifici in fonti di energia», riassume Patrick Hofer-Noser, fondatore e direttore dell’azienda.
Dare colore all’energia solare
I moduli fotovoltaici colorati esistevano già prima del progetto Chameleon. La sfida consisteva piuttosto nel conciliare il loro aspetto con la loro funzione principale: produrre elettricità. Una cella solare deve assorbire la maggior quantità possibile di luce. Quando davanti alla cella viene applicato uno strato colorato, una parte della luce viene riflessa o assorbita, con una possibile riduzione delle prestazioni del modulo. A seconda della tecnologia utilizzata, questa perdita deve quindi essere tenuta sotto controllo.
«I colori esistono da tempo nel settore solare. La domanda era: come possiamo realizzare soluzioni colorate in modo automatizzato e durevole?», spiega Patrick Hofer-Noser.
Per affrontare questa sfida è stato necessario conciliare quattro elementi: la scelta dei colori, le prestazioni energetiche, la durabilità e la produzione su larga scala.
Dalla ricerca alla produzione
È così che 3S Swiss Solar Solutions ha collaborato con il Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM) e l’EPFL nell’ambito di un progetto d’innovazione sostenuto da Innosuisse.
I partner del progetto hanno studiato due modalità per integrare il colore nei moduli: la stampa digitale di uno strato ceramico sul vetro posto davanti alle celle e l’utilizzo di pellicole colorate all’interno del modulo. Hanno poi analizzato l’influenza di queste soluzioni sulla tonalità, sulla trasmissione della luce, sulla potenza del modulo e sulla sua resistenza all’invecchiamento.
Hanno inoltre lavorato sui collegamenti tra le celle per rendere meno visibili gli elementi metallici e migliorare le prestazioni dei moduli. L’obiettivo era progettare pannelli che non fossero più percepiti come apparecchiature tecniche aggiunte all’edificio, bensì come veri e propri materiali da costruzione.
Un colore uniforme su larga scala
Produrre un modulo fotovoltaico colorato è una cosa. Fabbricarne centinaia con una tonalità e prestazioni costanti è un’altra. Su una grande facciata, infatti, anche la minima differenza di colore tra due moduli può essere facilmente visibile.
Per passare dal prototipo alla produzione in serie, i partner hanno unito le loro competenze. 3S Swiss Solar Solutions ha apportato la propria esperienza nella produzione industriale, mentre il CSEM ha lavorato in particolare sui materiali, sulla colorazione e sui metodi di misurazione. L’EPFL ha invece messo a disposizione la propria competenza nel campo delle celle solari, della loro affidabilità e del loro invecchiamento.
Insieme hanno sviluppato nuovi metodi per controllare la tonalità e la sua uniformità, le proprietà elettriche dei moduli e la qualità dei materiali. Sono stati inoltre effettuati test di invecchiamento accelerato per studiare la resistenza dei colori e delle prestazioni nel tempo. Questi progressi hanno infine consentito di produrre in serie moduli fotovoltaici in diverse tonalità, mantenendo una qualità costante.
Un ponte tra ricerca e industria
Per una PMI, sviluppare nuovi materiali e adattare i propri processi produttivi rappresenta un investimento importante. Sono necessarie conoscenze scientifiche specialistiche, numerosi test e tempo prima di arrivare a una soluzione commercializzabile.
Il sostegno di Innosuisse ha permesso a 3S Swiss Solar Solutions di combinare la propria esperienza industriale con le competenze dei suoi partner di ricerca. «Innosuisse svolge un ruolo fondamentale di collegamento tra l’industria, le PMI e il mondo accademico. Questo ci aiuta ad accelerare il trasferimento», sottolinea Patrick Hofer-Noser, che invita anche le altre PMI svizzere a innovare e, come un camaleonte, a sapersi adattare ad un ambiente in continua evoluzione.
Sull’azienda:
Fondata nel 2001, 3S è specializzata in impianti fotovoltaici integrati negli edifici. L’azienda è uno dei principali produttori svizzeri di sistemi solari integrati negli edifici. Con i suoi sistemi innovativi, gli strumenti digitali e una visione sostenibile, 3S combina energia, prestazioni e design con l’obiettivo di contribuire alla transizione energetica.
Il progetto in breve: