Progetto Scalenano: la cella solare più economica d'Europa

I cambiamenti climatici avvenuti nel corso degli ultimi anni hanno stravolto il normale corso delle stagioni e, insieme a questo, le emissioni di anidride carbonica hanno raggiunto livelli preoccupanti. Si rivela, di conseguenza, fondamentale rivolgersi alla green economy, ossia ad una produzione di energia attraverso fonti alternative.

Il progetto Scalenano (Development and scale-up of nanostructured based materials and processes for low-cost high-efficiency chalcogenide-based photovoltaics), finanziato dall'Unione Europea, nell'ambito del programma FP7-Energia, ha come obiettivo quello di accrescere la competitività delle nazioni europee nel settore delle tecnologie fotovoltaiche a film sottile, dando spazio ad importanti e interessanti innovazioni nella produzione dei pannelli solari, che dovranno raggiungere una maggiore efficienza. Il progetto è stato avviato a febbraio 2012 e si concluderà a luglio 2015.

(Coppia di pannelli fotovoltaici. Foto by woodsy) 

Il fotovoltaico a film sottile, ricordiamo, punta a ridurre il più possibile lo strato di silicio posto sopra il pannello solare. In certi casi, il silicio viene sostituito interamente da un altro tipo di sostanza. Tutto questo, perché il silicio usato nel fotovoltaico è piuttosto caro e di fronte alla necessità di ricorrere, in modo sempre più massiccio, alle rinnovabili, si tenta di ottenere un sistema efficiente non solo dal punto di vista energetico ma anche economico. Il risultato è quello di una tecnologia più flessibile, capace di adattarsi anche a pannelli più leggeri e con un prezzo finale inferiore.

Il team di esperti provenienti da diverse parti d'Europa (Francia, Germania, Lussemburgo, Regno Unito, Ungheria, Italia e Svizzera), coordinato dal Professore Alejandro Perez-Rodriguez della Catalonia Institute for Energy Research, sta concentrando i propri sforzi nell'esaminare, con complessi strumenti di ricerca, si legge su Fotovoltaico in Italia, "le modalità con cui ottimizzare il processo di combinazione e cottura di prodotti chimici, allo scopo di creare i materiali richiesti dalle celle solari". L'attenzione è rivolta, in particolare, ai calcogenuri in CIGS, composti di Rame, Indio, Gallio e Seleniuro (Cu(In,Ga)(S,Se)₂), che verranno utilizzati per produrre il fotovoltaico a film sottile di ultima generazione.

Nello specifico, tra i diversi istituti (tredici in tutto) coinvolti nel progetto Scalenano, a carattere interdisciplinare, il Dipartimento di Nanochimica di IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) ha proprio il compito di studiare la composizione chimica delle nuove sostanze. Il lavoro di questi studiosi sarà concentrato nella produzione di nanoparticelle con caratteristiche ben definite e controllate, allo scopo di ottenere materiali adeguati non solo alla formulazione di inchiostri ma anche alla definizione di processi di sinterizzazione. 

Questi dispositivi garantiscono l'efficienza energetica più alta di tutte le altre tecnologie fotovoltaiche a film sottile, avendo già raggiunto il valore record del 20,3%. Dati tali ottimi risultati, il progetto è entrato nella fase di produzione di massa, con moduli commerciali che forniscono efficienze stabili in un range del 13%. Tuttavia, le attuali tecnologie industriali della produzione dei metodi in CIGS si basano su processi costosi e difficili da controllare. Il progetto Scalenano si propone di risolvere tale problematica con lo sviluppo di alternative ecocompatibili e processi innovativi basati sull'elettro-deposizione di precursori nanostrutturati e processi alternativi ad altissimo rendimento potenziale.

Tutto questo, consentirà di stabilire una tabella di marcia industriale per la futura generazione delle celle a base di calcogenuri.

In base a quanto dichiarato dal professore Alejandro Perez-Rodriguez, lo sviluppo delle tecnologie a film sottile consentirà di avere  una più alta efficienza di conversione fotovoltaica e una riduzione dei costi di fabbricazione. Inoltre, per raggiungere i loro importanti obiettivi, i ricercatori stanno esplorando nuovi concetti di architetture cellulari nanostrutturali a base di strati di ossido di zinco.

I risultati ottenuti fino ad oggi sono soddisfacenti e promettono di rivoluzionare tutto il settore del fotovoltaico, mettendo anche gli stessi cittadini nella condizione di avere un ruolo più attivo, aprendo, così, la strada all'auto-produzione di energia elettrica. Il modello energetico del futuro sarà, quindi, fortemente decentrato.

Fonti: Balkans.com
Tekneco
Rinnovabili.it

Foto in copertina di dlritter