Milano, 18 giugno 2008 - Ha un nome complesso sintetizzato dall'acronimo CIGS, ma si tratta di un nuovo materiale, a base di selenio, rame e gallio, che sostituirà nei prossimi anni il ben più noto silicio che domina solidamente l'attuale mercato dei pannelli solari.Le aziende che ne hanno avviato la produzione sono solo cinque in tutto il mondo, fra le quali la tedesca Würth Solar società del gruppo Würth.
L'Università di Milano Bicocca, attraverso il dipartimento di Scienza dei materiali, ha stretto un accordo triennale con la Voltasolar, piccola impresa comasca attiva nello sviluppo delle tecnologia CIGS, per la realizzazione di un prototipo di pannello solare basato sul nuovo materiale assorbente (film) e, successivamente, di impianto di produzione di piccole dimensioni che potrà essere immesso sul mercato.
Una nuova formula di collaborazioneLa forza e l'innovazione della collaborazione fra accademia e azienda risiedono nella formula scelta per portare a termine il progetto: non una semplice "assistenza" scientifica da parte dell'università, cui normalmente segue il trasferimento di tecnologico coi relativi costi a carico dell'azienda, ma una vera e propria partecipazione in solido all'investimento con l'assunzione del rischio di impresa da parte dell'Ateneo.In sostanza, a fronte di un investimento stimato fra i 500mila e i 600mila euro i costi saranno equamente suddivisi fra Università e Voltasolar. In particolare, a carico dell'Università sono i costi sostenuti per l'apertura e l'adeguamento di un laboratorio dedicato al progetto (situato in un uno degli edifici del Campus Bicocca) e il costo-uomo dei tre ricercatori del team che si dedicheranno allo sviluppo delle tecnologie di deposizione del film di CIGS.
I vantaggi del CIGSIl CIGS è in grado di assorbire più radiazione solare a parità di spessore di materiale impiegato rispetto al silicio. Occorre quindi meno materiale rispetto al silicio per poter assorbire tutta la radiazione solare. Il CIGS può essere prodotto direttamente come una lamina sottile (thin films technology), di spessore inferiore a 10 micrometri, contrariamente al silicio che deve essere realizzato in lingotti e successivamente ridotto in fette (wafer). Ma i wafer di silicio utilizzati per impieghi fotovoltaici hanno uno spessore di 200-180 micrometri, cioè circa 10 volte più elevato del CIGS necessario al medesimo utilizzo.Il CIGS in quanto film sottile può essere depositato su substrati flessibili che possono portare alla produzione di pannelli solari pieghevoli e più leggeri che rispondono ad esigenze di mercato tuttora non soddisfatte pienamente dalla tecnologia di pannelli solari a supporto rigido (es: miglior integrazione architettonica, applicazioni aerospaziali, ecc).Le tecnologie a film sottile sono riconosciute da tutti gli esperti del settore come l'unica valida alternativa per uno sviluppo di massa del fotovoltaico. L'individuazione e l'ottimizzazione di un processo thin films per la produzione di pannelli solari di pari efficienza rispetto ad un classico pannello a base di silicio sarebbe in grado di ridurre i costi di produzione fino a 2 ordini di grandezza.Infine, i pannelli solari con film CIGS hanno un ridotto pay-back energetico: il pay-back energetico di un pannello è la quantità di vita che il pannello deve spendere per poter produrre la medesima energia che è servita per costruirlo. Un pannello solare a base CIGS raggiunge il suo pay-back energetico in 4 mesi mentre un pannello solare a base di silicio lo raggiunge in 3 anni.
Le fasi del progettoIl progetto CIGS è articolato in tre fasi. Il primo step, già avviato, prevede la messa a punto del processo di deposizione (sputtering) del film CIGS e la costruzione di un impianto per la deposizione. La durata di questa fase è stimata in due anni. Successivamente si passerà a produrre un impianto di deposizione del film di dimensioni maggiori e a testarne i problemi connessi alla dimensione industriale. L'ultima fase prevede la progettazione e la realizzazione di un piccolo impianto di produzione di film CIGS con una capacità energetica compresa fra i 2 e i 4 MW/anno.
Il team di ricerca e sviluppoOltre ai costi anche la squadra di ricerca è equamente suddivisa fra Università di Milano Bicocca e Voltasolar.Per l'Università ne fanno parte Leo Miglio, docente di fisica della materia, Maurizio Acciarri, ricercatore di fisica sperimentale e Simona Binetti, ricercatrice di chimica fisica.Per la Voltasolar, il dott. Raffaele Moneta e Stefano Marchionna, che ha conseguito un dottorato di ricerca presso il dipartimento di Scienza dei materiali proprio sulla deposizione di sistemi a film sottile.
«Questo progetto - dice Leo Miglio - si basa su una concezione imprenditoriale che l'Università di Milano bicocca ha scelto di assumere condividendo i rischi dell'impresa e investendo in attrezzature, macchinari e costo-ricercatore. Se, al termine della sperimentazione, qualcosa dovesse andar storto non ci sarà nessuna fattura a copertura dei costi che abbiamo sostenuto. Quindi il nostro impegno scientifico nel progetto CIGS è concreto e legato ai risultati economici e di mercato dei nuovi pannelli solari. È una forma progettuale innovativa che permette anche alle aziende prive di grandi mezzi di accedere alla conoscenza e alle competenze scientifiche dell'Università. Il nostro obiettivo è quello di attivare un sistema virtuoso che si diffonda sul territorio».