Finestre fotovoltaiche organiche trasparenti, a che punto siamo?

L’azienda californiana NEXT Energy Technologies ha completato una linea di produzione pilota in grado di sfornare finestre trasparenti da 101,6 cm x 152,4 cm che producono energia

Finestre fotovoltaiche organiche trasparenti da 101,6 cm x 152,4 cm

Non è ancora un mercato maturo ma nella sua piccola nicchia continua a sfornare risultati interessanti. Stiamo parlando del settore delle finestre solari, soluzioni edilizie avanzate che integrano la produzione energetica direttamente in vetri e vetrate. Come? In diversi modi, tra cui quello che caratterizza le finestre fotovoltaiche organiche di NEXT Energy Technologies. L’azienda californiana ha sviluppato negli anni speciali inchiostri a base di semiconduttori organici trasparenti, che vengono applicati direttamente sul vetro.

Negli ultimi giorni NEXT ha segnalato un record mondiale. La sua linea produttiva pilota è stata modificata per sfornare finestre laminate da 101,6 cm x 152,4 cm. Dimensioni che le rendono il prodotto più ampio mai generato nel campo delle finestre solari.

“Rappresentano una testimonianza della scalabilità della tecnologia NEXT che utilizza tecniche di produzione di rivestimento automatizzate” e “[…] un passo significativo verso la possibilità per l’industria del vetro di produrre vetrate per facciate, che producono energia, su larga scala e con un’area visiva completa”, si legge nella nota stampa.

Il fotovoltaico trasparente

Il fotovoltaico trasparente rappresenta ancora oggi una delle grandi mete della ricerca energetica di settore. Sfrutta celle solari basate perlopiù su materiali organici, coloranti sensibilizzati, perovskiti e in alcuni casi anche in silicio cristallino; unità in grado di mostrare sia una buona efficienza nella conversione della luce in elettricità che una elevata trasparenza ottica.

Su piccola scala i risultati non mancano. Nel 2024 sono stati creati dei mini pannelli solari trasparenti in silicio da 16 cm2 dotati di un’efficienza di conversione del 15,8% e in grado di mantenere una trasmittanza visibile media del 20%.

Ma portare questi valori su larga scala rimane una sfida, soprattutto se il materiale attivo è più sensibile del silicio .

La tecnologia delle finestre solari di Next

Sfida che non ha mai spaventato NEXT Energy Technologies. NEXT utilizza tecniche di produzione automatizzate di rivestimento a fessura per applicare i suoi inchiostri organici proprietari direttamente sul vetro. I rivestimenti vengono stesi sul vetro, impiegando un laser per incidere lo strato fotovoltaico prima di laminarlo.

Attualmente l’azienda sta lavorando su installazioni dimostrative con diversi partner statunitensi ed europei. Ma è anche è impegnata a portare la sua linea manifatturiera da una scala pilota ad una commerciale, ottenendo tutte le certificazioni necessarie in termini di prestazioni e sicurezza. E l’annuncio di questi giorni rappresenta un importante progresso verso l’obiettivo finale.

“La combinazione di estetica di altissima qualità, generazione di energia e integrazione con la filiera di fornitura del vetro è un punto di svolta nella spinta verso la progettazione di edifici Net Zero”, ha affermato Andy Cohen, co-presidente di Gensler. “Proprio a metà dell’anno scorso, stavamo mostrando le finestre OPV da 68,58 x 88,9 cm di NEXT presso il nostro ufficio di Los Angeles e, con questo formato di finestra più grande, abbiamo progetti di edilizia sostenibile nel mirino”.

“Questa pietra miliare è un’ulteriore prova per un settore affamato di una soluzione che la nostra combinazione di rivestimenti OPV e lavorazione di produzione avanzata funziona, è scalabile e può essere rapidamente implementata”, ha affermato Daniel Emmett, co-fondatore, presidente esecutivo e CEO di NEXT. “È un punto di prova che crea un’elevata fiducia nel nostro percorso per abilitare la produzione commerciale”.

Quanta energia producono le finestre fotovoltaiche organiche?

Rispondere alla domanda non è semplice. Ovviamente l’energia prodotta dipende dall’estensione della finestra e dal suo posizionamento ma in termini di efficienza di conversione bisogna ricordare che il fotovoltaico organico non è ancora al livello del silicio. Sulla base dei dati forniti dall’azienda il vetro solare da 101,6 cm x 152,4 cm dovrebbe garantire una trasmissione della luce visibile al 32% ed un’efficienza energetica del 3,5%. Inoltre potrebbe abbassare il coefficiente di guadagno di calore solare a 0,20.

La società sottolinea anche che un edificio con facciate NEXT OPV “può produrre una notevole quantità di energia rinnovabile in loco, compensando dal 20% al 25% del carico energetico di un tipico edificio commerciale”.