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Progetto PON02_00355_3391233

Soggetto Attuatore:Distretto Tecnologico Sicilia Micro e Nano Sistemi società consortile a responsabilità limitata (scarl)

 

Soci coinvolti:

Istituto per le Tecnologie Avanzate (ITA), Engineering – Ingegneria Informatica S.p.A. (ENG), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Italtel S.p.A. (ITALTEL), STMicroelectronics S.r.l. (ST), Università degli Studi di Messina (UNIME), Università degli Studi di Palermo (UNIPA), CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR IPCF, CNR IMM), Università degli Studi di Catania (UNICT)

 

CONTATTI:

Salvatore Antonino Lombardo, Maria Grazia Grimaldi, Salvatore Frisella, Filippo D’Arpa, Corrado Spinella

 

http://www.distrettomicronano.it/drupal/it/content/progetto-energetic

 

OBIETTIVO

Il Progetto studia tecnologie per sistemi fotovoltaici e per l’efficienza energetica su aspetti concernenti materiali, dispositivi, e ICT. Ci si focalizza su quattro ambiti:

  1. Fotovoltaico II e III gen.
  2. Transistor di potenza (settore industriale, motori elettrici, automobili ibride ed elettriche, illuminazione, etc.)
  3. Hardware: reti di sensori wireless alimentati da fotovoltaico; sistemi fotovoltaici per uso domestico
  4. Software per l’efficienza energetica per home, building e campus

 

DESCRIZIONE DEL PROGETTO E RISULTATI CONSEGUITI

Il progetto è impostato su settori strategici nel campo delle rinnovabili e dell’efficienza energetica, con particolare attenzione alle realtà industriali presenti nel territorio e cercando di sfruttare le ottime competenze scientifiche e di ricerca delle Università e degli Istituti del CNR presenti in Sicilia. Nel settore delle rinnovabili e dell’efficienza energetica il progetto segue l’intero percorso tecnologico che va dai materiali e dispositivi elementari, all’hardware e al software per l’efficienza energetica, focalizzandosi su alcune enabling technologies e su aspetti rilevanti. Nell’ambito del fotovoltaico il progetto studia alcune tecnologie e materiali per realizzare celle fotovoltaiche di II e III generazione. Abbiamo studiato nuovi ossidi trasparenti conduttivi che consentono migliore intrappolamento della luce per celle solari a film sottile. La tecnologia è stata provata con successo su celle e moduli fotovoltaici micromorfe. Sono stati realizzati prototipi di moduli fotovoltaici a film sottile di silicio amorfo su supporto flessibile, adatti a energizzare sensori wireless per il controllo ambientale. Sono stati realizzati prototipi di celle solari di III generazione a colorante di alta performance e ideate nuove tecnologie di condizionamento elettrico per estenderne la durata. Il fotovoltaico è una fonte rinnovabile di enorme potenzialità ma è limitata dal fatto che l’energia è disponibile solo in presenza di illuminazione solare. Da ciò l’importanza dell’immagazzinamento dell’energia, ad es. batterie e stoccaggio di idrogeno. In ENERGETIC sono studiati nuovi materiali per lo stoccaggio a stato solido dell’idrogeno con primi risultati interessanti. Riguardo ai dispositivi discreti per l’efficienza energetica, sono stati realizzati vari prototipi di transistor di potenza con nuove architetture che consentono di migliorare il compromesso tra Ron e tensione di breakdown, permettendo di ridurre la prima e aumentare la seconda molto significativamente. Le tecnologie studiate (Multi-Drain, OFT, e IGBT) sono basate su architetture innovative, ad esempio a canale verticale, o con elettrodi sepolti, o fanno uso di tecniche di processing non convenzionale quali fette di silicio ultra-sottili o laser annealing per ‘attivazione dei droganti. Un caso a parte è quello dei diodi in SiC ad altissima tensione di breakdown. In tal caso il semiconduttore stesso utilizzato per realizzare il componente, invece del classico silicio, è un nuovo materiale, il Carburo di Silicio, politipo 4H (4H SiC), che ha il vantaggio di possedere una gap molto grande, ideale per realizzare giunzioni con alta tensione di breakdown. Passando dai componenti elementari (celle solari, diodi e transistor), all’hardware,  in ENERGETIC si sta realizzando un prototipo di sensore wireless per il controllo ambientale, con modulo solare a film sottile, MPPT e DC-DC converter, batteria a film sottile, board con i sensori, microcontroller, e tranceiver. Si stanno inoltre studiando nuovi Inverter e sistemi di controllo per impianti  fotovoltaici domestici. Infine, per quanto concerne i sistemi software, stiamo realizzando dei prototipi di software per la gestione dell’efficienza energetica in building o campus, e per l’educazione all’uso efficiente delle risorse energetiche. In conclusione, il progetto segue un grosso ventaglio di nuove tecnologie per il fotovoltaico e l’efficienza energetica, con buone prospettive di innovazioni di interesse industriale.

 

Coordinatore: Salvatore Lombardo

 

 

Date: 
2012-06-01 to 2015-12-31