La tecnologia: i pannelli fotovoltaici

Negli ultimi 10 anni l’industria che produce i moduli fotovoltaici ha vissuto un tumulto tecnologico ancora oggi in corso. Noi di Energy Hunters, per dare una panoramica a coloro che si affacciano al mondo del fotovoltaico proponiamo un indice di valutazione per paragonare le varie tecnologie ad oggi presenti e in via di sviluppo.

Questo indice che noi chiamiamo “FVglobalindex” (FVGI) vuole tenere conto di due fattori principali dell’industria fotovoltaica: il costo dei moduli e il loro rendimento (e quindi lo sviluppo tecnologico). Esso è definito come segue:

Formula

Esso identifica in maniera univoca lo sviluppo tecnologico/economico e quindi la convenienza delle varie tecnologie poiché a un suo decremento corrisponde o un maggior rendimento o un suo minor costo. Se ne deduce che più basso è l’indice più conveniente è la tecnologia.

Uno studio di Energy Hunters condotto utilizzando fonti italiane ed internazionali e, a livello accademico in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università di Bologna, ci ha portato alla stesura di un trend dell’indice con lo scopo di mostrare a tutti, in modo chiaro e immediato l’andamento tecnologico presente e futuro dello sviluppo delle principali tipologie di pannelli fotovoltaici secondo il nostro punto di vista. Esso riporta ovviamente dati medi, mediati anche fra le varie tecnologie e ha il solo scopo di fornire un’idea dell’evoluzione futura dei moduli fotovoltaici.

GraficoAndamento del FV technology index nei prossimi anni fino al 2025. Fonte: studio interno di Energy Hunters.

La tecnologia fotovoltaica, come si vede, è in forte evoluzione e influenzata da numerosi fattori. Ecco un commento al grafico che riassume le attuali tecnologie presenti e i loro trend.

  • Moduli “tradizionali” (1° generazione) a wafer di silicio: attualmente la maggioranza, divisi in silicio mono e policristallino, hanno buoni rendimenti (intorno al 13-18%), è una tecnologia matura (e per questo di successo) e affidabile, non ci sono però da attendersi grandi incrementi a livello di rendimento (massimo 25% nel 2050, limite tecnologico).
  • Moduli a film sottile (Thin film): divisi in varie famiglie a seconda dei materiali usati è una tecnologia che sta iniziando la fase di maturazione caratterizzata da grande integrabilità architettonica e ampi margini di riduzione del costo di produzione dovuti alla sequenzializzazione dei processi produttivi. Come svantaggio presentano per ora un rendimento più basso (4,5%-11%) che necessita una superficie captante molto maggiore per ottenere la stessa potenza di picco dei moduli a wafer di silicio. Al momento presentano un indice molto competitivo ma le dimensioni dell’impianto e la poca sensibilità del consumatore verso una tecnologia diversa e nuova ne limitano la diffusione anche se hanno trend molto promettenti.
  • Pannelli a concentrazione (CPV): sono pannelli che utilizzano specchi e lenti per convogliare e aumentare il flusso luminoso in un unico punto dove viene inserita una cella fotovoltaica specializzata ad alto rendimento, hanno alti rendimenti ma dovendo inseguire il sole devono essere dotati di sistemi di traking che per ora ne aumentano il costo sopra le altre tecnologie. E’ però previsto un grande recupero di questi sistemi nei prossimi anni a causa dell’automatizzazione dei processi produttivi che li renderanno ottimi prodotti. Il loro trend futuro risulta quindi molto incerto e potrebbe arrivare nel giro di 5 anni a eguagliare i moduli a wafer di silicio per poi forse superarli.
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