Ridurre i costi di produzione
Ultimo aggiornamento 30 Giugno 2010 amministratore 28 Giugno 2010
Nell'ultimo anno si è verificata una forte riduzione dei costi dei dispositivi fotovoltaici. La ragione principale è stata la maggiore disponibilità di silicio che ha provocato in pochi mesi un crollo dei prezzi passati da quasi 500-300 $/Kg a circa 45-70 $/Kg. L'entrata in produzione di nuove fabbriche di polisilicio ha avuto un'influenza determinante sui prezzi, dimostrando la validità della tesi di quanti sostenevano che la bolla speculativa si sarebbe fortemente attenuata. I grandi produttori che godevano di forti vantaggi di scala, non appena è sorta una concorrenza, sopratutto nell'Est asiatico e in Russia, hanno incrementato la produzione e ridotto fortemente i prezzi di vendita, tanto che lo scenario si è sostanzialmente modificato. I produttori di moduli in silicio amorfo e delle apparecchiature relative devono oggi combattere contro la concorrenza dei prodotti a base di silicio cristallino che hanno potuto ridurre i prezzi di vendita, sia limando i margini, sia riducendo i costi interni di produzione. Questo accredita quanti hanno sempre sostenuto che il futuro delle tecnologie cristalline è a medio termine, difficilmente contrastabile.
La caduta dei prezzi è dovuta in primo luogo alla riduzione del costo del silicio e alle economie di scala sempre maggiori, sopratutto in Asia, dove produzione di moduli oltre i 500 MWp all'anno sono state raggiunte da un buon numero di produttori. L'Europa soffre sicuramente per le dimensioni produttive di molti operatori che non permettono di seguire i concorrenti asiatici sulla strada della riduzione dei costi.
Non è solo questione di costo del lavoro, che è determinante unicamente in alcune fasi produttive, in particolare nell'assemblaggio dei moduli. L'effetto scala e l'integrazione produttiva sempre più verticale sono la chiave per comprendere una realtà che sta fortemente condizionando l'industria europea. Oggi sono comuni in Asia costi di trasformazione di wafer in celle pari a circa 0,30 dollari per Wp, mentre il costo per il passaggio da celle a moduli è di circa 0,40 dollari. Tecnologie più sofisticate per le celle portano a valori maggiori. Ad esempio SunPower dichiara costi di 0,70 dollari per produrre le sue celle ben note per la maggiore efficienza.
Gli sforzi che si fanno, non solo in Europa, mirano a incrementare l'efficienza senza aumentare i costi di produzione. Le possibilità sono molteplici, in primo luogo l'impiego di wafer di polisilicio di elevata qualità.
Negli ultimi anni ci si è illusi che esistessero scorciatoie nella produzione del silicio. Quando i prezzi di questo materiale volavano oltre limiti mai raggiunti in precedenza, qualcuno, e anche imprese di una certa rinomanza, si è cimentato alla purificazione diretta del silicio metallurgico con processi che evitassero il ciclo con TCS che richiede un elevato consumo di energia elettrica. Il materiale prodotto sembrava attraente, anche se si accettava una certa riduzione di efficienza. Quando si è passati dal laboratorio a scale industriali, però, sono emersi alcuni problemi che peraltro, erano da mettere subito in conto. Il processo di trasformazione dei wafer ottenuti dal silicio metallurgico purificato in celle solari ha richiesto modifiche, per cui sono immediatamente venute meno alcune promesse iniziali. I risultati sono stati in genere, alquanto negativi. Mentre i ricercatori cercavano di mettere a punto nuovi processi che permettessero di utilizzare questi materiali, il prezzo del silicio ottenuto con il processo Siemens è calato fortemente, sia per la maggiore offerta, sia per l'ottimizzazione della produzione, quest'ultima dovuta all'introduzione di reattori sempre meno energivori. In meno di 12 mesi èè venuta meno la speranza che si potesse purificare direttamente il silicio metallurgico in scala industriale. I produttori di celle hanno dimenticato velocemente i nuovi materiali e hanno riservato l'impiego al silicio di grado elettronico prodotto con il metodo Siemens che è stato oggetto di continui miglioramenti sopratutto nel versante dei costi industriali di produzione.
Utilizzare una materia prima di elevata qualità, però non basta. Occorre produrre wafer di qualità sia dal punto di vista ristallografico che meccanico. I nuovi forni DSS con crogioli da 450 kg permettono di ottenere qualità cristallografiche significative evitando l'impiego di tecnologie monocristalline che hanno costi leggermente superiori. Oggi efficienze intorno al 16% sono possibili in produzione con wafer policristallini, mentre la maggiore efficienza possibile per celle monocristalline difficilemente porta a vantaggi sul piano dei costi di produzione. Utilizzare un buon materiale di base è la strada più seguita quando si ricerca di migliorare l'efficienza. Molti utilizzatori di wafer di minore qualità se ne accorgono in ritardo, tanto è vero che per sopravvivere devono vendere a prezzi molto bassi, con margini altrettanto bassi.
Chi compra in Asia celle a basso prezzo realizzate con wafer scadenti non comprende che con questi prodotti avrà danni in futuro, come rotture in fase di assemblaggio, cadute di efficienza in pochi mesi, specifiche ballerine che non permettono di produrre moduli di qualità.