Giunzione Multipla Per Migliorare Efficienza Fotovoltaico

Il fotovoltaico tradizionale, infatti, ha diversi limiti: tra questi, il fatto di sfruttare solo una parte delleemissioni solari. E gli studiosi si stanno muovendo proprio in questa direzione nel tentativo di realizzare un “fotovoltaico di terza generazione”, più efficiente e capace di sfruttare tutta l'energia disponibile. 

Tra le possibilità tecnologiche su cui potrebbe puntare il nostro paese ci sono le celle a giunzione multipla, un sistema più piccolo e dagli altissimi rendimenti. Proprio su questo tema e sulle prospettive future della tecnologia fotovoltaica,Virgilio Go Green ha intervistato Raffaele Longo, di Eurotest Laboratori.

Alla luce di quanto dichiarato dal neoministro dell’Ambiente Corrado Clini sulla necessità di investire in ricerca e sviluppo nel settore del fotovoltaico, come si sta muovendo il mercato in questo settore?Sicuramente quello del fotovoltaico è uno dei mercati più interessanti degli ultimi anni; solo in Italia ha visto, nel 2010, una crescita del 200% in termini di impianti realizzati e del 300% in termini di potenza, arrivando a un installato pari a 12GWp nel 2011 che rappresenta circa il 3,5% del fabbisogno di energia elettrica italiano.

Questi dati si inseriscono in un panorama globale che vede quello europeo come il primo mercato mondiale e l’Italia come seconda in Europa dopo la Germania.
Negli ultimi anni quello del fotovoltaico è stato uno dei settori trainanti per l’economia italiana  generando solo nel 2010 un volume di affari pari a 40 miliardi di euro. Chiaramente, le incertezze relativa all’ultimo IV Conto Energia non hanno influito positivamente sul mercato che ha subito un rallentamento nel 2011. Ad oggi, i segnali che giungono dalle maggiori aziende italiane, sono di una buona ripresa delle attività il che lascia sperare in sviluppi interessanti a partire dal secondo trimestre del 2012. 

Pannelli a infrarossi, sospesi, galleggianti, integrati e organici, quali sono gli sviluppi tecnologici più promettenti in termini di efficienza e sviluppo del fotovoltaico di terza generazione?Esistono diverse direzioni in cui si sta muovendo la ricerca. Senza voler entrare troppo nel dettaglio tecnico, potremmo dire che il limite attuale dellecelle solari (a giunzione singola), come le conosciamo oggi, è che riescono a sfruttare solo una parte delle luce solare (anche se sarebbe più corretto parlare di emissione solare) e solo in condizioni ottimali di esposizione. Una tecnologia di “terza generazione” molto promettente, e già in fase produttiva, ha dimostrato, però, che è possibile realizzare celle capaci di sfruttare una più ampia fascia dell’irradiazione solare. Questo risultato si ottiene sovrapponendo più giunzioni e quindi si parla di celle a giunzione multipla.
Un altro filone molto interessante e sul quale già tanta ricerca è stata fatta, è quello relativo alletecnologie organiche. Questo tipo di tecnologia, generalmente basata  sulle celle di Graetzel (o DSSC Dye Sensitized Solar Cells) lascia intravedere rendimenti elevatissimi, costi irrisori ed ha l’indiscusso vantaggio di riuscire a produrre energia anche in condizioni di illuminazione non ottimali. Chiaramente sono tecnologie giovanissime che richiederanno continui investimenti per portare ai risultati sperati.   


Dunque, si sa che i pannelli a giunzione multipla sfruttano più luce solare e aumentano la resa: cosa sono, come funzionano e che potenzialità hanno per lo sviluppo del mercato?
La tecnologia a giunzione multipla permette di realizzare celle fotovoltaiche dalle dimensioni di pochi mm2 con rendimenti altissimi (30-40%). Per spiegarne il funzionamento, potremmo sfruttare un’analogia e dire che le celle solari attuali sono un po’ come l’occhio umano che è in grado di percepire solo la parte visibile della luce e non può vedere ciò che ricade nell’infrarosso e nell’ultravioletto. Per capire, si deve immaginare che le celle a giunzione multipla riescono a “vedere” e usare un più ampio spettro luminoso. Questo apre la via a diversi scenari futuri. Oggi sappiamo che quelle a giunzione multipla sono tecnologie realizzabili che, similmente a quanto accaduto per le tecnologie attuali (a singola giunzione), stanno attraversando un periodo di avanzamento tecnologico esponenziale.

Quali sono i punti su cui l’Italia deve puntare per non soccombere nella competizione internazionale sullo sviluppo del fotovoltaico?Purtroppo l’Italia, per quanto riguarda la produzione di celle solari, è un po’ fuori dai giochi. Nel 2010, otto dei dieci maggiori produttori mondiali di celle solari erano dell’area Far East e solo la statunitense First Solar e la tedesca Q-Cell si facevano trovare rispettivamente al nono e decimo posto. 
D’altro canto, esistono importanti realtà italiane che hanno investito e continuano a investire nella costruzione di pannelli fotovoltaici che sono il reale sistema che alla fine è in grado di produrre energia. Bisogna puntare sull’innovazione e sulla realizzazione di sistemi sempre più efficienti. Un esempio su tutti viene dalle tecnologie a concentrazione dove conosciamo importanti esempi di innovazione italiana dalle brillanti prospettive.
La ricetta vincente sta, come al solito, nella giusta coesione fra ricerca e industria.

Qual è il vantaggio che abbiamo rispetto a nazioni ad esempio come la Cina?Non credo si possa parlare di reale vantaggio ma piuttosto di un’opportunità. I prodotti che arrivano dall’estero sono generalmente di buona qualità il che rende la sfida ancora più importante. Anche quello del fotovoltaico è un mercato che, passato il primo periodo di boom, si avvia ormai verso una maturità espressa soprattutto dalla competenza dell’utente finale. L’opportunità è di avere un importante mercato che si sta sviluppando sotto i nostri piedi, un mercato sempre più esigente ma soprattutto un grande mercato locale.
È un momento da sfruttare per accrescere quelle competenze (e non parlo solo di produzione di pannelli) che serviranno poi per distinguere le realtà italiane come aziende dal comprovato know how quando “i giochi” si sposteranno altrove e, volendo usare un termine calcistico, non avremo più la fortuna di “giocare in casa”.


Fonte: gogreen.virgilio.it

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