Ridurre i costi: celle a emettitore selettivo
Ultimo aggiornamento 02 Luglio 2010 amministratore 30 Giugno 2010
La possibilità di ottenere una riduzione dei costi tramite un aumento dell'efficienza è ben dimostrato dal fatto che se una cella ha un'efficienza del 15,5%, poter incrementarla al 16,5% equivale a una riduzione dei costi di produzione del 6%. Per questi motivi i produttori sono alla ricerca di nuove tecnologie, dato che una volta ottimizzata una linea di produzione, un processo comunque costoso e delicato, poco si può fare senza ricorrere a nuovi concetti.
La strada è quella di introdurre tecnologie, spesso sviluppate nel passato, cercando di limitare, per quanto possibile, nuovi investimenti in macchinari. Diversi motivi spingono alla cautela. Nuovi conetti possono influire in modo pesante sulle tecniche produttive messe a punto con anni di duro lavoro di ottimizzazione. Cambiare anche di poco può volere dire nuovi costi non sempre prevedibili. Lo dimostra la storia delle celle Saturn di BP Solar basate su contatti sepolti. Sviluppate da Wenham e Green nell'Università del Galles del Sud nel 1985 permisero un incremento dell'efficienza dell'11%. Entrarono in produzione presso BP Solar a Madrid, nel 1990 e negli anni si sono evolute sia come processo che ome affidabilità e riproducibilità. Tuttavia, la loro produzione è cessata perchè i vantaggi non compensavano i maggiori costi. Senza togliere niente al valore scientifico di questa soluzione, il tempo ha mostrato che si stava percorrendo una strada difficile e priva di prospettive immediate. Lo stesso si può dire dell'impiego di nastri policristallini Efg sviluppata negli USA e utilizzata da Schott Solar, recentemente interrotto. Anche in questo caso le promesse di riduzione dei costi non sono state mantenute. Questo spiega bene le cautele che si devono avere. Non sappiamo se lo stesso avverrà per le celle a emettitore selettivo, oggi abbastanza in auge, almeno in alcune proposte di produttori di linee di celle chiavi in mano. Il concetto non è nuovo, anzi è stato proposto e sperimentato da molti anni. Il problema da superare è la forte ricombinazione che si ha sotto la griglia metallica superiore di ogni cella solare. Oggi si realizza un emettitore uniformemente distribuito su tutta la superficie anteriore della cella tramite la diffusioe di fosforo. Questo porta a un'eleata ricombinazione in corrispondenza del contatto anteriore. Modificando il profilo di diffusione e drogando fortemente la zona sottostante la griglia si riduce la ricombinazione incrementando la corrente. Si ha anche una migliore risposta spettrale verso il blu con un migliore sfruttamento dello spettro solare incidente sulla cella. Il problema da risolvere è tecnologico. Una volta ottenuta una diffusione uniforme su tutta la superficie anteriore del wafer, occorre realizzare un'ulteriore e più elevata diffusione di fosforo solo nella zona sottostante la griglia metallica che costituisce l'elettrodo anteriore. La difficoltà è tecnologica e riguarda non tanto i forni a diffusione quanto le apparechiature per la serigrafia che dovranno essere capaci di garantire una più elevata precisione rispetto a quanto oggi necessario.