Ridurre i costi: celle più efficienti
Ultimo aggiornamento 02 Luglio 2010 amministratore 29 Giugno 2010
La tecnologia delle celle solari si è andata affinando nel tempo, sopratutto riducendo le riflessioni sulla superficie della cella tramite sempre più efficienti strati antiriflesso, passivando la superficie al fine di ridurre le ricombinazioni nei difetti cristallini, ottimizzando i contatti. Nel passato si è seguita anche la strada dei contatti sepolti, come le celle Saturn di BP Solar, oggi non più prodotte causa il costoso artigianale processo produttivo utilizzato. Il recente annuncio fatto da Suntech dell'entrata in produzione di linee di celle basate sul processo Perl modificato, messo a punto con la collaborazione del Prof. Martin Green e del suo gruppo, riapre in parte il discorso. Con modifiche alle linee presenti di solo il 20% Suntech produrrà celle poly con oltre il 17% di efficienza e con costi accettabili, visto il vantaggio in termini di efficienza.
Non si sa quanti seguiranno questa strada, ma certamente ci saranno reazioni. Oggi si parla molto di produrre celle con emettitore selettivo, come proposto da alcuni produttori di linee, in particolare Roth&Rau, Centrotherm e altri. I vantaggi di questa tecnologia che non è affatto nuova, consistono in un miglioramento dell'efficienza di circa quattro punti decimali, ma non è l'unica strada possibile. Dal lato dei moduli esistono peraltro possibilità di aumentare sia l'efficienza, senza di fatto aumentare i costi di produzione, sia di ridurre i costi, ma con un'efficienza dei moduli leggermente minore, che è cosa ben diversa dall'efficienza delle celle.
Contrariamente a quanto ritenuto da molti, l'efficienza di un modulo dipende sia dal'efficienza delle celle che dalla superficie del modulo fotovoltaico.
Un modulo solare molto efficiente, a parità di potenza complessiva delle celle utilizzate, si ottiene cercando di sfruttare al massimo la superficie del modulo, riducendo la distanza tra le celle e tra le celle e la cornice.
In realtà, questo non è sempre un vantaggio perchè con celle troppo vicine tra loro e la cornice sorgono problemi non secondari. I costruttori di moduli sanno bene che se si lascia un certo spazio tra le celle si ha un qualche aumento di potenza per il modulo, cioè apparentemente aumenta la potenza complessiva rispetto alla somma delle potenze delle celle impiegate. Questo dipende dal fatto che la zona bianca tra le celle incanala in qualche modo la radiazione solare che incide in queste superfici non attive verso le celle. Alcuni produttori di proposito lasciano un certo spazio tra le celle, come fanno ad es. Kyocera e Mitsubishi. Anche se la superficie del modulo aumenta leggermente, e di conseguenza diminuisce la sua efficienza, il risultato è positivo perchè di fatto il modulo produce di più.
Ma non è l'unica possibilità. La riduzione dei costi si può ottenere anche utilizzando meglio la radiazione solare che investe una cella. I contatti anteriori schermano la radiazione solare per un valore che può variare tra il 6% e ll'8% e anche più. Con i contatti sepolti, o con le celle a contatti solo posteriori, si permette alla radiazione solare di investire tutta la superficie della cella e perciò di produrre di più. Ma sono tecnologie costose. E' recente al contrario, l'introduzione sul mercato di un nastro metallico per collegare in serie le celle tra loro che invece di essere riflettente verticalmente, riflette con un certo angolo in maniera da deviare la radiazione solare sulla superficie delle celle con un aumento dell'efficienza che in laboratorio ha raggiunto il 4%.