Le innovazioni che aumenteranno la resa del fotovoltaico nel prossimo futuro

Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, in molti paesi oggi il fotovoltaico è la tecnologia di generazione elettrica più economica, con prezzi che battono la produzione delle centrali a carbone e gas.

Questi risultati sono da attribuire al progressivo calo dei costi: una tendenza che è destinata ad progredire e, secondo gli analisti, questo decennio vedrà i prezzi dei moduli fotovoltaici che continueranno a calare.

Ogni piccolo miglioramento di efficienza e di potenza contribuirà alla riduzione finale del costo dell’energia solare livellato, supportato da innovazioni per il miglioramento della classe di potenza e delle prestazioni dei pannelli solari: i wafer di grandi dimensioni, la tecnologia di tipo n e le nuove tecniche a livello di cella e modulo.

Tecnologia e mercato produttivo

Il mercato dei produttori  ha iniziato a creare moduli a celle M6 (166 mm) nel secondo e terzo trimestre 2020 e analisi separate ritengono che la quota di mercato di questo formato raggiungerà il livello di G1 – il prodotto principale sul mercato – entro la fine dell’anno. Ma le maggiori attese sono per il formato G12 (210 mm).

Secondo recenti studi (Wood Mackenzie) la capacità di produzione totale dei moduli fotovoltaici basati su wafer M6, M10 e G12 raggiungerà rispettivamente i 28 GW, 63 GW e 59 GW entro la fine del 2021. E per il 2025, la capacità industriale per gli ultimi due formati di wafer supererà rispettivamente i 90 GW.

Inoltre, vi sono  nuove potenzialità della tecnologia di tipo n (N-type) tra i fattori in grado di aumentare la resa dei moduli fotovoltaici. I riflettori sono puntati su soluzioni come l’HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) e il TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact).

La tecnologia HIT è basata su un sottile wafer di silicio monocristallino circondato da un film di silicio amorfo ultrasottile; quella TOPCon prevede invece l’introduzione di uno strato sottile di ossido tra i contatti metallici e il wafer di silicio. Entrambe sono in grado di migliorare la produzione dei pannelli solari, regalando una maggiore efficienza e tassi di degradazione più bassi. Ma, a differenza dei wafer di grandi dimensioni, i moduli di tipo n al momento non producono investimenti di sistema e risparmi LCOE in progetti solari su scala industriale.