Ingegnere elettronico progetta pannelli fotovoltaici

“All’ultimo anno di liceo ero contenta del fatto che non avrei mai più rivisto la fisica per il resto della mia vita. Poi mi sono iscritta a ingegneria elettronica!”

È così che la professoressa Giovanna Sozzi, oggi docente di Ingegneria Elettronica presso il Dipartimento di Ingegneria e Architettura dell’Università degli Studi di Parma, ha raccontato in questa intervista per la Società Italiana di Elettronica l’inizio di un percorso che l’avrebbe condotta esattamente nella direzione opposta rispetto a quella che immaginava.

A differenza di altri colleghi, che hanno sempre saputo di voler fare gli ingegneri, lei si sentiva più vicina alle materie umanistiche, pur andando bene in tutte le discipline.

“La mia scelta universitaria fu influenzata anche da mio fratello, già iscritto a ingegneria elettronica. Mentre molte ragazze, anche oggi, vengono indirizzate verso le materie umanistiche, io ho seguito il percorso inverso. Una scelta che, con il tempo, si è trasformata in una vera passione”.

Dal 2018, la professoressa Sozzi è impegnata in attività di orientamento per l’ingresso dei corsi di laurea magistrale in ingegneria elettronica. E quando incontra gli studenti nelle scuole, pone sempre la stessa domanda: “Come fate a scegliere senza conoscere?”.

“È fondamentale trovarsi dentro le cose, anche affrontando qualche ostacolo iniziale, prima di capire davvero cosa ci appassiona. Per esempio, dopo la laurea ho avuto un’esperienza lavorativa fuori dall’accademia, ma non mi sono riconosciuta in quel contesto e ho deciso di tornare in università, seguendo il mio interesse per i dispositivi elettronici”.

La modellazione dei dispositivi elettronici

La professoressa Sozzi si occupa di modellazione dei dispositivi elettronici, un ambito cruciale perché è proprio dal dispositivo che dipendono funzionalità e applicazioni. Il suo lavoro collega il dispositivo alla fisica e, negli ultimi anni, si è concentrato in particolare sulle celle fotovoltaiche.

“Mi occupo di modellazione dei dispositivi elettronici perché è proprio dal dispositivo che dipendono le funzionalità e le applicazioni che esso può avere. Il mio lavoro consiste nel collegare il dispositivo alla fisica e, negli ultimi anni, mi sono appassionata in particolare alle celle fotovoltaiche. Nel 2015 abbiamo vinto un grant che mi ha permesso di entrare in contatto con gruppi di ricerca internazionali. Mi occupo dello sviluppo di modelli di celle solari in grado di convertire la radiazione solare in elettricità. Si tratta di modelli fondamentali perché, da un lato, consentono a chi realizza le celle di comprendere come migliorarne le prestazioni, intervenendo su parametri come spessori, interfacce o materiali, così da ottenere una conversione più efficiente della radiazione solare in energia elettrica. Dall’altro lato, questi modelli rappresentano un importante ponte di dialogo con fisici e chimici che lavorano sui materiali. Chi si occupa di materiali deve necessariamente effettuare misure sperimentali per capire cosa stia accadendo all’interno del dispositivo, ma spesso, nei sistemi reali, tali misure sono di difficile interpretazione e non sempre conducono a un’unica spiegazione del fenomeno osservato. Attraverso le simulazioni è possibile isolare i vari meccanismi fisici responsabili del comportamento del dispositivo e metterli in relazione con le sue prestazioni effettive. Ad esempio, la presenza di difetti o variazioni nella composizione del materiale può avere un impatto significativo sul funzionamento della cella: grazie ai modelli che sviluppiamo, riusciamo a comprenderne il ruolo e a fornire ai colleghi indicazioni concrete su come migliorare il dispositivo e orientare le scelte di fabbricazione già in fase di ricerca, mantenendo sempre un forte legame tra modello e fisica. Attualmente, la maggior parte delle celle solari è basata sul silicio, che continua a rappresentare il materiale dominante nel mercato fotovoltaico. Tuttavia, stanno emergendo tecnologie che occupano ancora una quota di mercato limitata, ma che avranno applicazioni di nicchia importanti, come il fotovoltaico integrato o colorato. Un pannello nero accanto a un parco o a una scuola, ad esempio, ha un impatto molto diverso rispetto a un pannello progettato per integrarsi con i colori dell’ambiente. Così il fotovoltaico per edifici (Building-Integrated Photovoltaics, BIPV), che apre nuove prospettive per l’utilizzo dell’energia solare negli spazi urbani”.

La professoressa Sozzi trova affascinante lavorare sulle celle solari perché rappresentano una tecnologia con un impatto concreto sulla tutela dell’ambiente.

Il rapporto dei giovani con l’elettronica

Uno dei messaggi che la professoressa Sozzi cerca di trasmettere con più forza è che l’ingegnere non è solo una figura tecnica.

“L’ingegneria è anche creatività», spiega, perché progettare soluzioni significa immaginare, astrarre, risolvere problemi in modo non banale. Esistono ingegneri elettronici che lavorano nella progettazione pura, ma anche professionisti che scelgono ambiti diversi, come quello commerciale, proprio grazie alla loro solida base tecnica. Le figure professionali di oggi, sottolinea, sono dinamiche e versatili, capaci di adattarsi a un mondo in continuo cambiamento. È necessario superare i preconcetti e ampliare lo sguardo oltre i confini tradizionali delle professioni”.

Secondo la professoressa Sozzi, i ragazzi oggi sono molto influenzati dalle mode tecnologiche.

“Oggi i ragazzi e le ragazze sono molto influenzati dalle mode tecnologiche. L’intelligenza artificiale attira la loro attenzione, spesso però percepita come qualcosa di astratto, scollegato dalla dimensione fisica. Il telefono è diventato uno strumento come una biro, ma raramente ci si chiede come funzioni davvero. Anche durante le attività di orientamento l’attenzione dei ragazzi si concentra più sulla percezione della difficoltà che sulla curiosità per i contenuti. Matematica e fisica spaventano, e molti pensano di “non essere all’altezza”. Quello che dico sempre loro è che non devono conoscere prima le materie perché si va all’università per impararle. Ingegneria, e in particolare elettronica, fa paura perché è in gran parte invisibile: non la vediamo direttamente, sta dentro gli oggetti che utilizziamo. A differenza dell’ingegneria civile o meccanica, è meno immediato capire cosa faccia un ingegnere elettronico, nonostante l’elettronica sia alla base di gran parte delle tecnologie che usiamo ogni giorno. Qualcosa però sta cambiando: portare gli studenti in università, mostrare i campus, far vedere concretamente cosa significa studiare ingegneria aiuta a rendere questa realtà più accessibile. Anche se molte attività di orientamento vengono ancora sottovalutate o “saltate”, le dimostrazioni pratiche restano uno strumento fondamentale”.

Infine, un messaggio chiaro sul tema di genere:

“Non si tratta di celebrare l’eccezionalità della donna che va nello spazio o vince un Nobel, ma di rendere queste immagini normali. Solo quando non faranno più notizia, significherà che il cambiamento sarà davvero avvenuto”.