Un supercalcolatore per il fotovoltaico più efficiente

Un supercalcolatore in grado di effettuare fino a 1,4 milioni di miliardi di operazioni matematiche al secondo, un laboratorio all’avanguardia per la realizzazione di celle solari innovative e ad alta efficienza ma anche competenze di rilievo per lo sviluppo di moduli fotovoltaici sostenibili. Sono le risorse che l'ENEA, attraverso il Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili, mette a disposizione del progetto VIPERLAB che si propone di promuovere la ricerca e lo sviluppo dei dispositivi fotovoltaici a perovskite, attraverso l’accesso a 13 tra le maggiori infrastrutture di ricerca europee specializzate nella realizzazione, caratterizzazione, calcolo e modellazione di dispositivi fotovoltaici a base di perovskite. Le attività sono state presentate a pochi giorni dalla Giornata Internazionale del Sole che ricorre il 3 maggio, per promuovere il grande potenziale dell’energia solare, rispettosa dell’ambiente e del clima e importante contributo alla transizione energetica, anche attraverso il supporto all’industria e alla creazione di nuove filiere produttive.

Nel progetto VIPERLAB, il sistema di supercalcolo ENEA CRESCO COMPUTING LAB è impegnato nelle ricerche sui materiali innovativi per celle a base di perovskiti con strumenti numerici avanzati, come i codici ad alto parallelismo. Oltre a CRESCO, ENEA ha messo a disposizione della comunità scientifica, il suo Laboratorio per la realizzazione e la caratterizzazione di dispositivi tandem perovskite/silicio, tra le più rilevanti infrastrutture di ricerca fotovoltaica del Sud Europa per lo sviluppo di tecnologie fotovoltaiche di nuova generazione, aperta a collaborazioni esterne nazionali e internazionali. ENEA è inoltre leader del Work Package 5 “Communication, dissemination, exchange and training” che persegue la cultura della cooperazione tra istituti di ricerca, industria e stakeholder, la diffusione dei risultati del progetto e delle migliori pratiche, la formazione e lo scambio di conoscenze.

Ad oggi, la collaborazione scientifica di VIPERLAB ha consentito 1.000 giorni di accesso alle infrastrutture a circa 80 ricercatori provenienti dal mondo universitario e industriale di oltre 30 Paesi europei. In particolare, i ricercatori hanno potuto esplorare e comprendere le proprietà fondamentali dei materiali in perovskite, sviluppare nuove tecniche di fabbricazione, caratterizzare le prestazioni dei dispositivi e modellarne il comportamento. Il progetto, inoltre, ha favorito la nascita di nuove collaborazioni e lo scambio di conoscenze anche tramite l’organizzazione di eventi di networking, workshop, webinar e scuole estive: un’opportunità per i giovani ricercatori per accedere a un alto livello di formazione con esperti del settore, per condividere approfondimenti e discutere gli ultimi sviluppi nelle tecnologie della perovskite.

Altro ambito di rilievo del progetto è la promozione delle attività di ricerca congiunte a livello europeo: caratterizzazioni, studi sull'invecchiamento e test all’aperto dei dispositivi, consentono ai ricercatori di confrontare e convalidare i risultati ottenuti in laboratori diversi, attraverso un approccio collaborativo che garantisce l'affidabilità e la riproducibilità dei risultati della ricerca, aprendo la strada a protocolli standardizzati e alla realizzazione di dispositivi con migliori prestazioni.

Oltre a ENEA, partecipano al progetto: Helmholtz Zentrum Berlin Fur Materialien und Energie – HZB (coordinatore), Università degli Studi di Roma Tor Vergata, Austrian Institute of Technology Gmbh, Commissariat al Energie Atomique et aux Energies Alternatives – CEA, Centro Nacional de Energias Renovables – CENER, Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique CSEM, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL, Interuniversitair Microelectronica Centrum IMEC, Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung E.V. – Fraunhofer, Forschungszentrum Julich Gmbh – Juelich, Pno Innovation, Nederlandse Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek – TNO e Swansea University e Becquerel Institute.