Ricercatori guidati da scienziati dell’Università Mohammed First in Marocco hanno esplorato l’uso di pannelli solari dotati di un rivestimento antiriflesso presso il Green Energy Park, un impianto di prova con sede a Benguerir situato in un sito che ha un’irradiazione solare favorevole, che raggiunge i 2.239 kWh/m2/anno, ma un clima rigido, con temperature elevate, scarse precipitazioni e un alto livello di aerosol.
L’esperimento ha previsto l’installazione di due moduli commerciali affiancati, uno con rivestimento antiriflesso (AR) e l’altro senza.
“È il primo studio a valutare in modo completo gli aspetti elettrici, ottici, di durata ed economici dei rivestimenti AR simultaneamente e in condizioni esterne reali e difficili”, ha dichiarato a pv magazine Ahmed Alami Merrouni, autore corrispondente della ricerca, aggiungendo che il ‘risultato inaspettato ma significativo’ è stata la ‘notevole riduzione’ del 2,7% del costo livellato dell’energia (LCOE).
Gli scienziati hanno valutato le prestazioni elettriche dei moduli fotovoltaici con rivestimento AR per un periodo di 10 mesi, effettuando frequenti pulizie e misurazioni settimanali. Utilizzando i risultati dello studio sul campo, il team ha calcolato l’effetto che i moduli con rivestimento AR avrebbero sulla performance finanziaria di un impianto fotovoltaico su larga scala, utilizzando come caso di studio una centrale fotovoltaica da 40 MW.
“I risultati della simulazione rivelano che una centrale elettrica da 40 MW che impiega pannelli fotovoltaici standard produce una produzione annua di elettricità di 69 GWh. Al contrario, una centrale analoga che incorpora pannelli con rivestimento ARC raggiunge una produzione di elettricità elevata di 72 GWh, il che significa un notevole miglioramento del 5,5% rispetto ai pannelli convenzionali”, hanno dichiarato i ricercatori.
“Da un punto di vista economico, i risultati della simulazione rivelano un LCOE di 0,037€/kWh per la centrale da 40 MWe che utilizza moduli fotovoltaici non rivestiti. Al contrario, l’LCOE per la stessa centrale che utilizza moduli ARC ammonta a 0,0368 €/kWh, con una riduzione del 2,7% dei costi di produzione dell’elettricità”, hanno aggiunto.
Sono stati condotti anche test di abrasione in laboratorio su campioni di vetro rivestiti in AR per determinare l’impatto sulle prestazioni ottiche e sulla durata del rivestimento.
“Il nostro studio ha rilevato che dopo 1.500 cicli di abrasione, che simulano 29 anni di pulizia settimanale, le proprietà ottiche sono diminuite solo del 2,6%. Questa impressionante durata apre la possibilità di utilizzare metodi di pulizia a secco per le centrali fotovoltaiche con questo rivestimento, riducendo significativamente i costi di pulizia e conservando l’acqua”, ha dichiarato Alami Merrouni.
I campioni di vetro con rivestimento AR hanno dimostrato anche “buone prestazioni ottiche contro lo sporco”, con perdite di sporco inferiori del 3,7% rispetto ai campioni non rivestiti per lo stesso periodo di esposizione, secondo gli scienziati.
Secondo Alami Merrouni, da quando è stato condotto lo studio, il feedback di altri ricercatori nel campo dell’energia solare e delle organizzazioni governative marocchine è stato positivo. “Il risultato più evidente e significativo che attira l’attenzione è la durata dei rivestimenti AR nei test di abrasione lineare”, ha dichiarato.
“Questo riscontro sottolinea i vantaggi pratici e il potenziale per un’ampia adozione di soluzioni di rivestimento AR, soprattutto in regioni come il Marocco dove, oltre alle sue elevate prestazioni, il rivestimento AR può aprire la possibilità di utilizzare metodi di pulizia a secco, consentendo una significativa riduzione dei costi di pulizia e un risparmio di acqua, che è fondamentale per le località desertiche”, ha concluso.
La ricerca è descritta nel documento “Experimental analysis of Anti-Reflective coating performance in desert Climate: Yield analysis, soiling impact and cleaning durability evaluation”, pubblicato in Sustainable energy technologies and assessments.
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