Prof.

BOSIO Alessio

Ricercatore
Parco Area delle Scienze, 7/A 43124 PARMA
Settore scientifico disciplinare:
FISICA SPERIMENTALE (FIS/01)
  • Presentazione
  • Curriculum Vitae
  • Orario di ricevimento
  • Insegnamenti
  • Incarichi
  • Ricerca
  • Terza Missione

Mi occupo di eneregia rinnovabile da ormai 35 anni. In questi anni abbiamo sviluppato celle solari a film sottili policristallini a base di CdTe e CIGS con efficienze di conversione fotovoltaica di circa il 17%.

  • Nel 2010 industrializzato il processo produttivo della cella a base di CdTe.
  • Nel 2015 realizzata la "piastrella fotovoltaica" a base di CIGS utilizzando come substrato le piastrelle ceramiche commerciali "Panaria" con efficienza di circa il 15%.
  • Ora studiamo nuovi materiali per il fotovoltaico realizzati con elementi abbondanti e sostenibili.

Nel 2017 è stato fondato uno Spin-off dell'Università di Parma - Smart Photovoltaic Technology - SpoT s.r.l. di cui sono membro fondatore e Presidente. SpoT si occupa di impianti FV sottoproduttivi offrendo agli operatori del settore una particolare indagine, denominata "Diagnostica predittiva", in grado di predire la vita futura dei moduli. Spot è in grado di suggerire soluzioni per il recupero della produttività eseguendo la diagnostica predittiva, le indagini termografiche  e di elettroluminescenza (manuali o con drone), le misure I-V, di resistenza serie e parallelo sulle Stringhe e di efficienza degli inverter, direttamente sugli impianti.

Il punto di forza, rappresentato dal test di Diagnostica Predittiva, unica nel suo genere, di cui SpoT è proprietaria, è particolarmente apprezzata da:

  • progettististi/installatori per confermare la vita utile dei moduli nuovi
  • nei contenziosi civili per dimostrare il degrado accelerato dei moduli installati in impianti sottoproduttivi
  • da gestori/proprietari di impianti con serie problematiche per capire se in futuro la produzione energetica del generatore FV è in linea con i dati del Business Plan.

Dalla sua fondazione SpoT s.r.l. ha analizzato circa 20 impianti di media dimensione, contribuendo al recupero di circa 4MW di potenza produttiva.

Curriculum Vitae

Il Dr. Alessio Bosio si è laureato in Fisica presso l’Università degli Studi di Parma nel 1986. Dal 1986 al 1990 è risultato ogni anno vincitore di una borsa di studio che gli ha permesso di continuare a lavorare nel laboratorio “Film Sottili” presso il Dipartimento di Fisica dell’università degli Studi di Parma. In questo periodo ha contribuito allo sviluppo di alcune ricerche, continuando il lavoro sulle celle solari a film sottili a basso costo (iniziato con la sua tesi) ed i dispositivi elettroluminescenti a film sottili: tale attività è testimoniata da numerose pubblicazioni su riviste internazionali e partecipazioni a congressi nazionali ed internazionali su tali argomenti. In particolare sono stati studiati i dispositivi fotovoltaici a film sottile a base di CdTe/CdS e CuInSe2/CdS e i dispositivi elettroluminescenti a film sottile dove il materiale attivo è ZnS:Mn. Con le celle solari a film sottili policristallini si sono raggiunte efficienze di conversione fotovoltaica del 13% per entrambi i materiali studiati, mentre per i dispositivi elettroluminescenti si è approfondita la ricerca dei materiali dielettrici quali gli ossidi isolanti ed i nitruri, necessari per la realizzazione del dispositivo. Nel 1990 è risultato vincitore di un concorso pubblico per titoli e per esami, in cui era richiesta una laurea specifica, come tecnico laureato (VIII qualifica-funzionario tecnico) presso il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Parma: in questo modo ha continuato a svolgere la stessa ricerca  degli anni precedenti.

Nel 2000 è risultato vincitore di un concorso riservato per titoli ed esami da ricercatore universitario confermato. Tra i lavori scientifici più importanti in cui è impegnato come ricercatore da menzionare la ricerca sulle celle solari a base di CuInSe2/CdS e CdTe/CdS che hanno raggiunto in tempi recenti efficienze superiori rispettivamente al 18% e 16%. Questo risultato pone il lavoro di ricerca svolto all’avanguardia nel mondo nel campo dei dispositivi fotovoltaici, raggiungendo uno dei più alti rapporti efficienza/costo. Questo risultato è stato ottenuto grazie all’essenziale collaborazione del Dr. Bosio, che ha progettato e realizzato la macchina (unica in Italia) per la deposizione dello strato assorbitore (CdTe) mediante la tecnica della Closed-Spaced Sublimation (CSS). In questo periodo da riscontrare la realizzazione di un dispositivo elettroluminescente a base di ZnS:Mn con ottima efficienza di emissione ed intensità di luminescenza superiore a 1500 candele/m2, sfruttando la tecnica della “Quasi -Reotassia” per quanto concerne la deposizione dello strato attivo su ossidi isolanti. Da notare l’implementazione della tecnica che si riteneva efficace se applicata solamente agli strati metallici.

Dal 1990 fa parte, in qualità di ricercatore, dell’Istituto Nazionale di Fisica della Materia.
Ha partecipato a numerosi progetti di ricerca (Joule e Horizon 2020) sui dispositivi fotovoltaici all’interno dei Programmi Quadro della Comunità Europea. In questa sua veste ha partecipato a numerosi meetings internazionali all’interno dei vari progetti, presentando relazioni e consuntivi scientifici. Ha inoltre partecipato a numerosi congressi nazionali e internazionali, sia come semplice relatore sia come relatore su invito.

È co-inventore di 10 brevetti internazionali che riguardano le principali innovazioni nel campo della realizzazione di celle solari a film sottili policristallini di CdTe/CdS e di CuInGaSe2/CdS. Lo sfruttamento di questi brevetti, l’esperienza del Dr. Bosio nel campo del fotovoltaico di seconda generazione e la sua partecipazione attiva a un progetto di trasferimento tecnologico hanno portato alla realizzazione di un’industria fotovoltaica, Arendi S.p.A., che sfrutta la tecnologia dei film sottili policristallini di CdTe/CdS.

Nel 2007 è stato responsabile dell’unità di ricerca locale all’interno del progetto PRIN 2007 dal titolo “Celle Solari a Film Sottili di CdTe/CdS su Substrati Flessibili Prodotte Mediante la Tecnica della CSS”.

Nel 2009 è stato WP leader del Work-Package 4 “Thin film solar cell production” del progetto “Advanced Lasers for Photovoltaic INdustrial processing Enhancement” (ALPINE) all’interno del 7° Programma Quadro della Comunità Europea. Nel 2010 è stato responsabile scientifico della linea B all’interno del progetto “Piastrelle Ceramiche e Lastre di Vetro con Funzionalità Fotovoltaica per la Realizzazione di Involucri Evoluti in Edilizia” all’interno di un progetto di Building Integrated PhotoVoltaics (BIPV) di Industria 2015.

Dal 2011 è responsabile scientifico della Convenzione Quadro tra l’Università degli Studi di Parma – Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra e Solar Systems and Equipment s.r.l. (SSE) sul tema:

  • Studio di materiali per il fotovoltaico con particolare riferimento a semiconduttori nanostrutturati usati come assorbitori in celle solari e substrati innovativi come vetri, ceramiche e fogli metallici e polimerici da utilizzare in dispositivi fotovoltaici.

Dal 2017 è responsabile scientifico della Convenzione Quadro tra l’Università degli Studi di Parma – Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche e Solar Systems and Equipment s.r.l. (SSE) sul tema:

  • preparazione e studio di film sottili di materiali semiconduttori innovativi (elementi abbondanti sulla crosta terrestre) da utilizzare in celle solari a film sottili con lo scopo di realkizzare dispositivi ad alta efficienza (>16%) e basso costo.
  • Studio di substrati innovativi quali vetri, ceramiche, lamine metalliche e polimeri per impieghi in dispositivi fotovoltaici.

L'attività scientifica del Dr. Bosio è attestata dalla pubblicazione di numerosi articoli su riviste internazionali ad alto impatto (56), dalla partecipazione a congressi internazionali (75) attinenti alla ricerca sui dispositivi fotovoltaici, in alcuni di questi ha presentato una relazione su invito ed è co-inventore di 8 brevetti internazionali depositati nei paesi più industrialmente avanzati e di 2 domande di brevetto depositate in Italia.

È stato Editore di un libro dedicato alle celle solari a film sottili ed è stato Guest Editor di due raccolte speciali in riviste internazionali dedicate al fotovoltaico di seconda generazione. È inoltre co-autore di 5 capitoli di libri e di una monografia sul fotovoltaico a film sottile.

Dal 2013 al 2015 ha fatto parte dell’International Advisory Committee dell’International Solar Asia Conference on Solar Energy Materials, Solar Cells & Solar Energy Applications. Dal 2015 fa parte dell’Editorial Board della rivista internazionale Solar Energy in qualità di Associate Editor. Dal 2016 è membro del comitato scientifico di Scienze e Ricerche-Associazione Italiana del Libro.

Tutti i giorni previo appuntamento (alessio.bosio@unipr.it)

Anno accademico di espletamento: 2019/2020

Anno accademico di espletamento: 2018/2019

Anno accademico di espletamento: 2017/2018

Anno accademico di espletamento: 2016/2017

Anno accademico di espletamento: 2015/2016

Altri Incarichi

Referente per il Corso di Laurea Triennale  e Magistrale in Fisica:

  • Orientamento in Uscita
  • Tirocini

Referente del Dipartimento di Scienze Matematiche Fisiche e Informatiche:

  • Servizio Officina di Fisica
  • Progetto "transizioni Università-lavoro"

 

Linee di ricerca

LE NUOVE INIZIATIVE DEL ThiFiLab ---- 1. FOTOVOLTAICO SOSTENIBILE --- (a) Lo scopo di questa ricerca è lo sviluppo di nuovi materiali per la costruzione di moduli fotovoltaici ecosostenibili. Celle a base di Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTS) sono state ottenute utilizzando il processo realizzativo "ThiFiLab" (domanda di brevetto n° PR2015A000017). Questo importante traguardo è stato ottenuto utilizzando elementi comuni (non rari) ed eco-sostenibili per produrre una tegola fotovoltaica smart che permette un elevato grado di integrazione negli edifici a basso impatto energetico. ----- (b) Studio di nuovi materiali assorbitori a base di materiali facilmente reperibili sulla crosta terrestre ed ambientalmente sostenibili. Sulla spinta dei nuovi progetti europei in ambito Horizon 2020 ci si concentra su SnSe, Sb2Se3 e FeS2 (pirite).--- 2. WIDE GAP SEMICONDUCTORS --- (a) Gli Ossidi ad ampia gap sono sempre più studiati per le loro particolari proprietà fisiche che li rendono adatti a numerose applicazioni scientifiche e industriali, come dispositivi elettronici trasparenti, fotorilevatori solar-blind di luce ultravioletta, dispositivi spintronici, dispositivi di memoria ad accesso casuale, dispositivi elettronici ad alta potenza e ad alta tensione, sensori di gas, emettitori di luce ultravioletta e fotocatalisi. In particolare stiamo studiando la fase e del Ga2O3 che ha il grande vantaggio di poter essere cresciuta epitassialmente su zaffiro a temperature relativamente basse (600 °C). Questo materiale presenta naturalmente una conducibilità di tipo n che aumenta per effetto del drogaggio con Si o Sn. Questo ci permette di progettare dispositivi fotosensibili alla luce uv mantenendosi non attivi con luce visibile.

Ultime pubblicazioni:

Orcid

0000-0001-8572-454X

Patents

Brevetti di cui il dr. Bosio è co-inventore nel campo della realizzazione di celle solari a film sottili a base di CdTe/CdS e CuInGaSe2/CdS. Lo sfruttamento di questi brevetti, l’esperienza del Dr. Bosio nel campo del fotovoltaico di seconda generazione e la sua partecipazione attiva a un progetto di trasferimento tecnologico hanno portato alla realizzazione di un’industria fotovoltaica, Arendi S.p.A., sfruttando la tecnologia dei film sottili policristallini a base di CdTe/CdS.

  1. A. Bosio, N. Romeo, D. Menossi (2016). “Processo per la Produzione di Celle Solari a Film Sottili a Base di Cu2ZnSn(S,Se)4”. Domanda di brevetto n° PR2015A000017, Università di Parma – UniPr.
  2. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2012). “Processo per la Produzione di Celle Solari a Film Sottili.”
  3. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2011). PCT/IB2010/054587, WO/2011/045728, ARENDI S.p.A.
  4. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2009). “Processo per la Produzione di Celle Solari a Film Sottili Cu(In,Ga)Se2⁄CdS”.
  5. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2007). “Method for the Formation of a Non-Rectifying Back-Contact in a Cdte/CdS Thin Film Solar Cell”.PCT/IT2007/000469, WO/2009/001389, ARENDI S.P.A.
  6. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2006). “A Process for Large-Scale Production of CdTe/CdS Thin Film Solar Cells, Without the Use of CdCl2”.PCT/IT2006/000053, WO2006085348, ARENDI S.P.A.
  7. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2002). “Processo per la Produzione su Larga Scala di Celle Solari a Film Sottili CdTe/CdS”.
  8. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2001). “Processo Adatto alla Fabbricazione di Celle Solari a Film Sottili a Base di Cu(In,Ga)Se2⁄CdS su Larghe Aree”. Domanda n° LU2001A000009, Brevetto n° 0001330046, Solar Systems & Equipment S.r.l.
  9. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2001). “Sorgente per Depositare Film Sottili di CdTe e CdS Mediante CSS (Close-Spaced-Sublimation)”. Domanda n° LU2001A000011, Brevetto n° 0001330047, Solar Systems & Equipment S.r.l.
  10. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo (2001). “Preparazione di un Ossido Trasparente e Conduttore (TCO) Adatto alla Produzione su Larga Scala di Celle Solari a Film Sottili Tipo CdTe⁄CdS”. Domanda n° , Brevetto n° 0001330048, Solar Systems & Equipment S.r.l.

* I brevetti attivi sono stati depositati nei seguenti stati:

AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PE, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW. African Regional Intellectual Property Org. (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW) Eurasian Patent Organization (EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM) European Patent Office (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR) African Intellectual Property Organization (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).

Spin-off

  1. Il dr. Alessio Bosio è stato promotore e membro fondatore dello Spin-off "Smart Photovoltaic Technology" (SpoT s.r.l.). Attualmente ricopre la carica di Presidente della società. (http://www.spot-17.com)

SpoT s.r.l.nasce dal know-how acquisito negli ultimi anni dal laboratorio ThiFiLab, diretto dal dr. Bosio, riguardante i moduli fotovoltaici commerciali all'interno di impianti fotovoltaici di grande dimensione. In particolare si sfrutta un’innovativa tecnica di diagnostica predittiva, unica nel suo genere, in grado di verificare con ottima precisione, la vita futura dei moduli fotovoltaici installati in impianti sottoproduttivi. Tale tecnica sta per essere brevettata da SpoT s.r.l.

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