Quali Saranno le Tecnologie Future dei Pannelli Fotovoltaici

La tecnologia legata ai pannelli fotovoltaici non si è molto evoluta negli ultimi anni. Le tecniche di funzionamento rimangono sempre le stesse, sono migliorate però le prestazioni e le efficienze che hanno aumentato la capacità di produzione di energia elettrica, ma soprattutto sono scesi i prezzi dei pannelli.

Quali Saranno in futuro le Tecnologie dei Pannelli Fotovoltaici? Come si evolverà il settore? Dove si sta concentrando la produzione industriale? A queste domande ha risposto un recente rapporto di Solarbuzz, bibbia mondiale del settore fotovoltaico.

Nell’anno in corso l’89% della produzione dei moduli è stata realizzata su tecnologia standard a wafer di silicio, l’8% a film sottile e il 3% su wafer di silicio premium, ad alta prestazione e più costosa, vedi a proposito l’articolo sui pannelli fotovoltaici ad alta potenza.

“L’industria del solare fotovoltaico continuerà ad offrire un grosso potenziale di crescita per un vasto range di tecnologie” ha dichiarato Finlay Colville, vice presidente di Solarbuzz. “L’efficienza dei pannelli continuerà a crescere raggiungendo nuovi record di performance, che è la cosa principale su cui concentrarsi.”

Effettivamente il rendimento di un modulo fa la differenza tra un prodotto e l’altro. Più efficienza significa maggiore capacità produttiva di energia elettrica. I consumatori devono concentrarsi su questo parametro prima di procedere con l’acquisto.

La media attuale di rendimento è del 13-15% per i moduli low cost, del 15-18% per quelli con prezzo medio e del 18-23% per quelli più cari. Parliamo ovviamente di tecnologia silicio-cristallino, i thin-film hanno un rendimento del 8-10% medio.

Nei prossimi cinque anni la tecnologia legata alla produzione di moduli fotovoltaici si dividerà in tre specifiche aree:

• celle a base di silicio mono e poli cristallino standard;
• celle a base di silicio c-si ad altre prestazioni premium, ad esempio i moduli prodotti da Sunpower e Panasonic e dell’ultimo arrivato Silevo (acquistato da Solar City) ad alta efficienza;
• celle cigs (di-seleniuro, rame, indio, gallio) ad alto potere assorbente di luce che hanno bisogno anche solo di una sottile pellicola, appunto “thin-film”.
• celle organiche a base di idrocarburi, sperimentate ad esempio sugli occhiali solari fotovoltaici.

La produzione di moduli a pellicola sottile e ad alta efficienza a base di silicio si incrementerà dagli attuali 5.3 GW del 2014 ai 14.5 GW del 2018. Saranno maggiormente sfruttare le superfici degli edifici grazie al vetro fotovoltaico per facciate e finestre.

Sul mercato arriveranno nuove marche che produrranno pannelli dal rendimento del 20-22 % come Silevo, comprata da Solar City e First Solar che sta convertendo la sua produzione alla nuova tecnologia TetraSun, capace di avere un’efficienza del 21%.

I pannelli fotovoltaici organici (OPV), noti anche come cellule solari organiche o pannelli solari sottili organici, sono dispositivi fotovoltaici che utilizzano materiali organici o composti organici come semiconduttori attivi per convertire la luce solare in elettricità.

Questi materiali organici sono spesso a base di polimeri o molecole organiche piatte. A differenza dei pannelli solari tradizionali che utilizzano silicio cristallino, i pannelli fotovoltaici organici sono flessibili, leggeri e possono essere prodotti utilizzando processi di stampa su grande scala, rendendoli più economici da produrre.

Il funzionamento di un pannello fotovoltaico organico si basa sul principio dell’effetto fotovoltaico, che è la capacità di alcuni materiali di generare una corrente elettrica quando vengono colpiti dalla luce solare.

Quando la luce solare colpisce il semiconduttore organico nel pannello, gli elettroni vengono eccitati e si spostano all’interno del materiale, generando una corrente elettrica che può essere catturata e utilizzata come energia.

I rendimenti dei pannelli fotovoltaici organici sono generalmente inferiori rispetto ai pannelli solari tradizionali a base di silicio cristallino.

Tuttavia, negli ultimi anni, ci sono stati significativi miglioramenti nelle prestazioni degli OPV, con rendimenti in continua crescita. Attualmente, i rendimenti tipici degli OPV possono variare dal 10% al 15%, con alcune versioni sperimentali che raggiungono rendimenti superiori al 17%.

Anche se i rendimenti sono ancora inferiori rispetto ai pannelli solari tradizionali, i vantaggi in termini di flessibilità, leggerezza e costi di produzione potrebbero rendere gli OPV più competitivi in alcune applicazioni specifiche, come ad esempio nei dispositivi indossabili o negli elementi architettonici integrati.

I pannelli fotovoltaici calpestabili permettono di realizzare un impianto per la produzione di energia elettrica sfruttando spazi impensabili.

I pannelli fotovoltaici calpestabili sono pannelli solari progettati per resistere al peso e alla pressione di persone o veicoli. Questi pannelli sono solitamente realizzati con materiali speciali che li rendono più robusti e duraturi rispetto ai tradizionali pannelli fotovoltaici.

Le applicazioni dei pannelli fotovoltaici calpestabili sono varie e possono includere:

• Strade e marciapiedi solari: Questi pannelli possono essere integrati nelle superfici stradali e nei marciapiedi per generare energia solare sfruttando lo spazio già utilizzato per la circolazione pedonale o veicolare.
• Piazze e aree pubbliche: Possono essere installati in piazze, parchi o altre aree pubbliche per fornire energia pulita mentre le persone camminano o si riuniscono.
• Terrazze e balconi: I pannelli fotovoltaici calpestabili possono essere utilizzati per coprire terrazze o balconi, consentendo alle persone di camminarci sopra senza danneggiarli e allo stesso tempo generando energia solare.
• Stazioni di trasporto pubblico: Possono essere installati nelle stazioni di autobus, treni o tram per sfruttare lo spazio disponibile sui marciapiedi e fornire energia per l’illuminazione o altri dispositivi elettrici.
• Edifici commerciali e residenziali: Possono essere integrati nel pavimento di edifici commerciali o residenziali per fornire energia solare aggiuntiva, riducendo così la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale.
• Stadi e aree sportive: Possono essere utilizzati per coprire le aree attorno agli stadi e alle aree sportive, fornendo energia per l’illuminazione e altri dispositivi elettrici.