Un esempio di trasferimento tecnologico dall universit. università all industria regionale

Transcript

1 Un esempio di trasferimento tecnologico dall universit università all industria regionale Vincenzo Guidi Università di Ferrara, Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra Vincenzo Guidi Ferrara 26 marzo 2014

2 Ricerca nel campo dell Energia Solare presso il Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra Prof. Vincenzo Guidi Dr. Alessio Giberti Dr. Cesare Malagù Dr. Andrea Mazzolari Dr. Michele Tonezzer Dr. Donato Vincenzi Stefano Baricordi Sandro Gherardi Enrico Bagli Laura Bandiera Valerio Bellucci Paolo Bernardoni Gabriele Calabrese Riccardo Camattari Barbara Fabbri Giacomo Germogli Gianfranco Paternò Giulia Zonta 200 µm

3 Ricerca nel campo dell Energia Solare: energia fotovoltaica a concentrazione Celle fotovoltaiche assistite da filtri dicroici Sistemi di inseguimento avanzati Sistemi compatti di concentrazione Paratie fotovoltaiche Finestre fotovoltaiche 200 µm

4 HCPV Technology

5 CPV: Concentrated Photovoltaics CPV technology uses lenses or mirrors to concentrate sunlight onto a small area of solar photovoltaic (PV) cells High concentration photovoltaics (HCPV): 100 suns or more Multi-junction solar cells High-capacity heat sinks Two-axes solar tracking Low concentration CPV (LCPV): suns Conventional or modified silicon solar cells High acceptance angle HCPV Technology

6 HCPV module: Cassegrain-type Concentrator Optical simulation with Zemax and 3D Prototype A Novel Cassegrain-type Concentrator Photovoltaic Module: Design, Prototyping and Characterization 5x5 receivers 400 suns array CPV Module (100x100 cm 2 ) HCPV Technology

7 HCPV module: GPS suns CPV modules Detail of a single HCPV receiver GPS600 LS (4.45 kwp) Detail of the GPS600 solar concentrator. HCPV Technology

8 HCPV module: GPS 600 High efficiency due to the low diffusion (no aberration) of sunlight. Much larger acceptance angle (approximately twice as large) allows the use of lighter trackers. Reduced thickness of the panel thanks to the double reflection. Using classic ultra clear glass: no ageing, no UV degradation, scratch resistant, life-long guaranteed performance. HCPV Technology High reflectivity mirrors: metal coated, silica-protected mirrors allow the highest reflectivity and reliability.

9 HCPV module: GPS 600 The value of the energy depends on the time at which it is fed in the network. The energy production of the HCPV system compared to traditional PV is distributed on a much wider time range Increased opportunity of selfenergy consumption HCPV Technology

10 Collaborazione con aziende del territorio Dubai, Settembre 2013 Presentazione in anteprima del concentratore solare sviluppato in collaborazione con GPIII Project Srl Installazione in campo sperimentale presso Hera di Forlì. InGaP GaAs Ge

11 Multicella fotovoltaica La porzione di spettro solare convertita dipende dall ampiezza della banda proibita. Aumentando il numero di giunzioni si arriva ad un aumento dell'efficienza. Lo stesso risultato può essere ottenutoattraversola separazionespettrale, utilizzando più di un substrato. InGaP GaAs Ge

12 Le celle ad alta efficienza (III-V) necessitano di un substrato GaAs (film sottile) Ge E stata individuata una tecnica (LEPECVD) per realizzare substrati a basso costo adatti alla crescita di celle ad alta efficienza (III-V)

13 Scienza dei materiali: Substrati Virtuali in Silicio-Germanio Reattore epitassiale per SiGe Elevato rateo di deposizione (fino a 10 nm/s) Progetto finanziato da Dichroic Cell Srl e dalla Unione Europea (progetto Apollon) Stadio di sviluppo precommerciale

14 Camera Bianca del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra

15 Un nuovo concetto di concentratore solare: Solar FLight Approccio più completo alla integrazione architettonica di sistemi fotovoltaici Ombreggiamento Energia Elettrica Illuminazione Energia Termica Physics Department

16 SOLAR FLIGHT SYSTEMS DAY-TIME NIGHT-TIME

17 Ombreggiamento con regolazione attiva Ottimizzazione delle condizioni di illuminazione all interno dell edificio grazie ad un orientamento variabile

18 Ombreggiamento con regolazione attiva Interfacciamento con sensori di luminosità ambientali per ottimizzare l orientamento delle alette

19 Ulteriori Applicazioni del modulo Solar FLight Pensiline Fotovoltaiche per automobili o per mobilità elettrica

20 Ulteriori Applicazioni del modulo Solar FLight

21 Presentazione al Solar Expo di Milano (2013) Profili Solar F-Ligh realizzati su disegno Unife

22 Solar Decathlon Europe (Madrid, Settembre 2012) L Università di Ferrara Dipartimento di Fisica ha preso parte alla competizione intenazional Solar Decathlon Europe 2012 assieme a Ecole Nationale Superieure d'architecture Paris-Malaquais, Ecole des Ponts ParisTech, e DICAR del Politecnico di Bari)

23 Sviluppo di un sensore per inseguimento solare La Start-Up AKKUtrack (

24 Finestre fotovoltaiche

25 Grazie per l attenzione Archimede siracusano 287 a.c 212 a.c.