Panelli solari del futuro, è in arrivo il boom delle celle multi-c-Si ad alta efficienza
Secondo le osservazioni di NPD Solarbuzz (la più autorevole fonte nel settore fotovoltaico per la ricerca, l'analisi e la consulenza), il fotovoltaico raggiungerà il suo picco di efficienza entro l'anno 2018. Le tradizionali soluzioni policristalline sono destinate a uno "stop", fino ad arrivare a coprire entro il 2017 soltanto una piccola nicchia del mercato rispetto all'attuale quota del 15%. A dichiararlo è il vice presidente di NPD Solarbuzz, Finlay Colville, il quale ha sottolineato che l'industria del solare fotovoltaico continuerà ad offrire un grande potenziale di crescita per una vasta gamma di tecnologie. Il livello di prestazione dei pannelli è destinato ad aumentare sempre di più, perché la priorità è migliorarne l'efficienza. La vera "moda" secondo gli studiosi sarà rappresentato dalle celle multi-c-Si ad alta efficienza, che nei prossimi anni avranno una crescita non indifferente fino a conquistarsi una quota di mercato che si prevede supererà il 50% entro il 2018. Stesso discorso vale per le celle solari c-Si premium, per cui si stima una diffusione che dovrebbe aumentare del 200% dal 2015 per arrivare poi a toccare i 7,6 GW per il 2018. Risultati più che buoni anche per il film sottile, la cui espansione sembra assicurata - grazie a un crescente spostamento del mercato in favore delle tecnologie CIGS.
Sono questi i risultati della situazione complessiva indicata nel recente studio presentato da NPD Solarbuzz sull'argomento PV Technology Roadmap. L'obiettivo è quello di offrire una chiara situazione ai "big" del mercato internazionale che avranno un ruolo primario nell'universo del fotovoltaico. Ma la ricerca tende principalmente ad evidenziare quali saranno le tecnologie attualmente presenti sul mercato che sono destinate a dominare il settore. Secondo Colville sarà la tecnologia PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) a migliorare i moduli, aumentandone la conduttività e quindi l'efficienza.
(le celle multi-c-Si ad alta efficienza rappresentano il futuro)
Sono quindi tre le tecnologie destinate a conquistare l'industria dell'energia alternativa: il classico wafer multistrato, la produzione basilare di silicio standard, e la produzione silicio cristallino premium. Sono naturalmente diversi i processi di produzione delle celle fotovoltaiche, a seconda del tipo di cella che si intende realizzare. Le maggiori differenze si possono riscontrare nella creazione della fetta di silicio, che è denominata wafer (è la struttura portante sulla quale sulla quale verranno eseguiti alcuni trattamenti chimici, che successivamente condurranno alla realizzazione di quella che è la classica cella). Il wafer monocristallo viene prodotto con il "metodo Czochralsky". Basato sulla cristallizzazione che avviene immergendo una porzione di materiale solido nel silicio liquido, il quale viene poi estratto e raffreddato per ottenere un solido di monocristallo. Il solido successivamente viene lavorato chimicamente con l'aggiunta di boro, e infine affettato in wafer con uno spessore variabile tra i 250 e i 350 micrometri. Il wafer multi cristallo ha invece origine attraverso la fusione con conseguente ricristallizzazione del silicio di scarto originato dai processi di lavorazione dell'industria elettronica. Proprio dal processo di fusione si ricava un prodotto tagliato in lingotti verticali che hanno forma parallelepipeda. Con un secondo taglio orizzontale si ottengono delle fette che hanno uno spessore non molto differente da quello delle celle di monocristallo. Il wafer di multicristallo a differenza del monocristallo ha un efficienza interessante a costi inferiori. Perché il wafer si trasformi in una vera cella fotovoltaica, c'è bisogno di altri processi chimici. La cella deve quindi essere "provata" attraverso una simulazione in cui vengono riportate le condizioni standard di insolazione, in modo da poterla classificare.
Le cellule fotovoltaiche CIGS, invece, hanno origine da un materiale semiconduttore composto a banda proibita diretta (il cui nome è appunto CIGS). Il materiale ha un elevato potere di assorbimento della luce del sole, e per tale motivazione basta una pellicola che sia più sottile rispetto a tutti gli altri conduttori.
