Fotovoltaico: Ricerca e Sviluppo
Tre generazioni di tecnologie fotovoltaiche
Attualmente sono 3 le generazioni di tecnologie fotovoltaiche in fase di R&S.
Prima generazione
Si tratta di celle fotovoltaiche con semiconduttori al silicio cristallino.Comprendono i moduli monocristallini e policristallini, attualmente costituiscono più dell' 80% dei moduli fotovoltaici in commercio e l'efficienza è attualmente dal 12 al 18%. In questa generazione di tecnologie lo sviluppo è ora focalizzato sulla produzione di cristalli di silicio di grado solare, in sostituzione dei cristalli di grado elettronico fin qui utilizzato e derivato in pratica dalla produzione di chip per l'industria elettronica che ha il difetto di essere costosa tanto economicamente quanto energeticamente.
Seconda generazione
La seconda generazione è quella dei moduli fatti con film sottili di materiali semiconduttori microcristallini che si prestano alla deposizione in strati su lamine di sostegno (vetro, metallo, plastica, ecc.), come ad esempio il silicio amorfo idrogenato, il diseleniuro di indio e rame, il tellururo di cadmio, il solfuro di cadmio, ecc. Il processo di sviluppo è in corso e la probabilità di ottenere la competitività nel prossimo futuro è alta, dato il potenziale costo contenuto che queste tecnologie permettono. Attualmente l'efficienza è piuttosto bassa: dal 6 al 13%. Esistono dubbi di tipo ecologico sulla possibilità di diffondere su larga scala l’uso di impianti a film sottili. Infatti, se si eccettua il silicio amorfo tutti gli altri materiali possiedono caratteristiche tossiche che porterebbero a precauzioni di sicurezza nell’uso e, soprattutto, a problematiche di smaltimento dei rifiuti a fine vita operativa con conseguente innalzamento dei costi economici.
Terza generazione
Comprende un insieme di tecnologie basate su concetti innovativi:
- Moduli fotovoltaici con semiconduttori costituiti da nanomateriali organici, polimerici e plastici ottenuti per deposizione degli stessi in supporti flessibili con tecniche simili alla serigrafia.
- Moduli con giunzione di più semiconduttori in una stessa cella in modo da utilizzare una più larga banda dello spettro solare.
- Sistemi di concentrazione solare su piccole celle in modo da ridurre la necessità di materie prime con riduzione di costi
Costo ed efficienza potenziale delle tre generazioni di tecnologie fotovoltaiche
Fonte:
Attuali record di efficienza per le diverse tecnologie fotovoltaiche
