Sviluppo di soluzioni innovative per migliorare l’efficienza di conversione dell’energia solare

Sviluppo di soluzioni innovative per migliorare l’efficienza di conversione dell’energia solare

Descrizione dell’attività di ricerca

La recente messa sul mercato degli innovativi pannelli solari piani isolati all’alto vuoto apre la strada a nuovi scenari e possibilità per aumentare l’efficienza di conversione per la generazione di energia pulita. Gli assorbitori solari selettivi basati sui multilayer metallo/dielettrico sono stati ottimizzati per massimizzare l’efficienza a diverse temperature di funzionamento con efficienza superiori al 60% a temperature fino a 300 °C.
Gli strati sottili possono essere deposti tramite e-beam o magnetron sputtering ed i materiali deposti possono essere utilizzati anche per la fabbricazione di specchi infrarossi che migliorano l’efficienza dei pannelli attraverso il meccanismo del “photon recycling”.
Oltre ad essere misurati con le tecniche ottiche standard (ellissometria, sfera integratrice etc), i dispositivi prodotti possono essere misurati nel nostro sistema calorimetrico (sviluppato in collaborazione con la TVPSolar) che permette la misura di emissività e assorbimento in condizione operative (alto vuoto e alta temperatura) sia all’esterno (usando la luce solare) che all’interno (grazie LED calibrati).
Saranno studiati anche i coating basso emissivi, per ridurre ulteriormente le perdite radiative ad alta temperatura sia dell’assorbitore che del substrato, i pannelli solari ibridi per la produzione di energia termica ed elettrica ed altri temi che possono migliorare l’efficienza di conversione energetica.

Personale coinvolto

R. Russo | M. Casalino | M. Iodice | M.A. Gioffrè | D. De Luca | A. Caldarelli | E. Gaudino | U. Farooq

Collaborazioni Nazionali ed Internazionali

Attrezzature/strumentazioni

  • Clean-room: e-beam evaporation, magnetron sputtering (DC and RF), thermal oxidation, wet etching, profilometry;
  • Optical characterization: Integrating sphere, FTIR, OSA, ellissometry.

Progetti e contratti attivi

  • Highly Efficient Solar Steam Generation for Industrial Process Heat, project ESSTEAM number E!115642, EUREKA Eurostar program, 2021-2024 .Responsible: R. Russo.
  • Research contract TRESOL-CNR: “R&D on multilayers for evacuated solar thermal flat panel” Responsible: R. Russo.