Nasce la start up Ribes Technologies, per concretizzare il progetto Solarprint per la stampa di celle fotovoltaiche di plastica con normali, o quasi, macchine da stampa flexo. È la nuova frontiera della stampa industriale.

Il progetto Solarprint teorizzato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova al quale si lavora da quattro anni come laboratorio congiunto tra l’IIT di Milano e la OMET di Lecco, ha l’obiettivo di realizzare celle fotovoltaiche stampabili, ecologiche ed economiche, in poliestere. Si tratta di leggerissimi fogli in PET (polietilentereftalato) che per il costo contenuto e leggerezza sono potenzialmente in grado di ricoprire qualsiasi oggetto e in futuro pannelli fotovoltaici sottili, pieghevoli e semi-trasparenti – in grado di “avvolgere” anche un intero edificio – abbattendo così i costi degli attuali pannelli, limitandone il peso a 15-20 g al metro quadro risolvendo anche un problema dell’impatto architettonico, grazie all’applicazione di speciali fogli, sottili e trasparenti.
Tra le altre applicazioni previste, una ‘pelle fotovoltaica’ nei capi d’abbigliamento, e etichette intelligenti.

Come funzionano i fogli fotovoltaici

Stampa dei fogli fotovoltaici

Stampa dei fogli fotovoltaici

Per arrivare al risultato, il gruppo di lavoro avviato da Marco Carvelli e oggi guidato da Antonio Iacchetti, ha applicato la propria tecnologia alle normali tecniche di stampa con il gruppo di ricerca del Center for Nano Science and Technology dell’IIT a Milano, ha utilizzato una macchina da stampa flexo modificata per depositare su bobine di PET, speciali inchiostri polimerici nanostrutturati. Le celle organiche Solarprint infatti utilizzano delle soluzioni realizzate con polimeri speciali, in grado di funzionare come conduttori e semiconduttori, che hanno lo scopo di convertire la luce in cariche elettriche. In questo modo il film di plastica stampabile sarà in grado di generare potenza elettrica, catturando l’energia trasportata dalla luce: non solo quella solare, ma anche quella artificiale emessa dai normali sistemi di illuminazione.
Questo permetterà di fornire elettricità anche a dispositivi presenti all’interno di un’abitazione o di un ufficio, come sensori antifurto o piccoli display, che potrebbero ricavare energia non più da batterie o fili ma dall’energia delle stesse lampade accese.

Una rivoluzione industriale

Macchina flexo OMET in allestimento per la stampa di fogli fotovoltaici

Macchina flexo OMET in allestimento per la stampa di fogli fotovoltaici

È nata così una start up – Ribes Technologies – in collaborazione con la Omet, nota casa produttrice di macchine da stampa offset e flexo e offset a bobina – per la sperimentazione e lo sviluppo commerciale del prototipo e con l’obiettivo di introdurre nel mercato un sistema fotovoltaico di ultima generazione, relativo all’ambito della generazione di energia distribuita, collegandolo al mondo del Internet of Thing.
Le prime applicazioni industriali riguarderanno l’integrazione (B2B) di pannelli fotovoltaici in plastica come alimentatori per etichette elettroniche per supermercati, iBeacons (sistemi di localizzazione indoor), reti di sensori di temperatura per la domotica e persino una “pelle fotovoltaica” mediante integrazione di celle fotovoltaiche all’interno di capi d’abbigliamento. Possibile nel medio termine anche lo sviluppo di applicazioni outdoor come, ad esempio, una pellicola che avvolga gli edifici (B2C), tali da permettere di sostituire i tradizionali pannelli fotovoltaici e rendere la superficie degli stessi un elemento funzionale alla generazione di energia.

Particolare delle prove di stampa

Particolare delle prove di stampa

Lo sforzo di OMET sarà quello di convertire le sue attuali macchine flexo a bobina adattandole al deposito di questi speciali inchiostri nano-polimerici, che hanno caratteristiche molto diverse dai normali inchiostri usati per la stampa grafica.
I problemi tecnici che OMET deve affrontare sono infatti quelli di mantenere una elevata precisione i registro e uniformità nel deposito dei diversi strati che andranno a costituire la cella finale.
Infatti la variazione sia di precisione tra un deposito e il successivo che di spessore, può determinare variazioni delle principali caratteristiche elettriche che governano l’effetto fotovoltaico, e quindi incidere sul rendimento finale della cella.

Dispositivi elettronici in pellicola

Oltre alle celle fotovoltaiche stampate in flexo, al Center for Nano Science and Technology si sta studiando la possibilità di integrare circuiti elettronici plastici su supporti che spaziano dal PET alla carta. In questo caso sarà quindi possibile stampare circuiti elettronici a basso costo sulle normali macchine da stampa. Ma l’applicazione più importante di questa tecnologia sarà il fotovoltaico organico.

Sono previste applicazioni molto innovative

Sono previste applicazioni molto innovative

Questo, in combinazione con la tecnologia fotovoltaica sviluppata da Ribes Technologies, potrà in futuro permettere la realizzazione di dispositivi elettronici interamente in plastica.
Al limite, un semplice foglio di carta stampata potrebbe integrare una cella solare in grado di alimentare le sue componenti interattive, come videoclip o animazioni, rendendo interattiva e dinamica la stampa tradizionale. Oppure per stampare etichette intelligenti in grado di monitorare lo stato di conservazione del prodotto, o flyer pubblicitari con immagini animate e video, fino a smartphone, tablet e pc con display flessibili, trasparenti e ripiegabili. Il tutto senza silicio.