|
Tecnologie disponibili per le celle fotovoltaiche
La tecnologia di gran lunga più collaudata e disponibile commercialmente è quella delle celle a base di silicio: il materiale di base per la fabbricazione è il silicio, presente sotto forma di ossido praticamente in tutte le rocce e i minerali del pianeta; a partire da sabbia sufficientemente pura (ovvero in cui l'ossido di silicio abbia una elevata concentrazione), l'ossido di silicio è ridotto a silicio in un forno ad arco elettrico e quindi purificato ulteriormente in un processo che richiede molta energia. Il lingotto così ottenuto è ridotto in fette (chiamate wafers) di spessore inferiore al mezzo millimetro, che costituiscono il substrato per la realizzazione delle celle; le celle sono quindi assemblate in moduli, che sono gli elementi di base per gli impianti fotovoltaici.
Con questo tipo di tecnologia l'efficienza di un modulo fotovoltaico arriva fino al 15%, con valori prossimi al 20% nel caso di moduli equipaggiati con sistemi di concentrazione della luce. La vita media attuale è vicina ai 30 anni nel caso del silicio cristallino, mentre la disponibilità di impianto, ovvero la percentuale delle ore annuali nelle quali l'impianto è in grado di produrre elettricità, raggiunge anche il 30%.
Oltre al silicio è possibile costruire celle fotovoltaiche utilizzando altri materiali, che però non hanno ancora raggiunto un'apprezzabile sviluppo industriale: sono stati sviluppati, per esempio, moduli fotovoltaici basati su strati estremamente sottili di silicio amorfo, i quali risultano meno efficienti nella conversione ma presentano maggiore stabilità e durata; moduli basati su materiali policristallini che offrono efficienza superiore (prossima al 20%), ottime prestazioni di stabilità e durata, e costi di produzione più bassi rispetto ai moduli tradizionali a base di silicio cristallino; dispositivi sperimentali ottimizzati per la cattura di un più ampio spettro dell'energia incidente con cui è stata raggiunta un'efficienza prossima al 34%.
La conversione diretta di energia solare in energia elettrica mediante celle fotovoltaiche presenta importanti possibilità di miglioramento tecnologico e su di essa si concentrano ingenti investimenti di ricerca e sviluppo in tutti i maggiori paesi, con la concreta possibilità di mettere definitivamente a punto una tecnologia a ridotto impatto ambientale, economicamente competitiva e con diffuse opportunità di sfruttamento [I2].
9/22
|
