Il settore fotovoltaico (FV) ha assistito a notevoli progressi, con diverse tecnologie chiave che hanno ridefinito il panorama dell'energia solare. Queste innovazioni si concentrano sul miglioramento dell'efficienza, sulla riduzione dei costi e sull'aumento della versatilità dei moduli solari. Ecco uno sguardo più da vicino alle tecnologie di tendenza che stanno guidando il settore verso il futuro:
Una delle principali innovazioni è rappresentata dalla tecnologia di taglio con filo diamantato, che riduce significativamente i costi di taglio del silicio cristallino. Utilizzando fili rivestiti di diamante per un taglio ad alta velocità, questo metodo supera il tradizionale taglio a pasta in termini di efficienza e rapporto costo-efficacia. Il silicio monocristallino è già passato completamente al taglio con filo diamantato, mentre il silicio multicristallino sta rapidamente seguendo l'esempio, segnando un cambio di paradigma nella produzione di wafer di silicio.
La tecnologia PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) è diventata un elemento fondamentale delle celle fotovoltaiche ad alta efficienza. A differenza delle celle convenzionali, la tecnologia PERC incorpora una superficie posteriore passivata, riducendo la ricombinazione degli elettroni e migliorando la riflessione della luce. Questa innovazione aumenta significativamente l'efficienza della cella. Alla fine del 2018, la capacità produttiva globale di celle PERC aveva raggiunto i 70 GW, con un'ulteriore crescita prevista, consolidando la sua posizione di tecnologia leader nei prodotti solari ad alta efficienza.
Un'altra innovazione rivoluzionaria è l'integrazione del filo diamantato e della tecnologia del silicio nero. Il silicio nero migliora l'assorbimento della luce e l'efficienza delle celle, contrastando l'elevata riflettività superficiale del silicio tradizionale. Sebbene il silicio nero a secco offra i maggiori incrementi di efficienza, richiede attrezzature costose, limitandone l'adozione su larga scala ai produttori di fascia alta. Il silicio nero a umido rappresenta un'alternativa più economica, consentendo di ottenere aumenti di efficienza dello 0,3%-0,5% con un investimento di capitale inferiore.
Le celle solari bifacciali rappresentano un altro significativo progresso, capaci di catturare la luce solare da entrambi i lati per incrementare la produzione di energia. Grazie a tecniche come la stampa su entrambi i lati e il drogaggio con boro, queste celle raggiungono un aumento di energia sul lato posteriore del 10%-25%, a seconda delle condizioni ambientali. La capacità produttiva delle celle bifacciali monocristalline di tipo N è in costante espansione, favorendo ulteriormente la loro diffusione sul mercato.
Un'altra innovazione degna di nota è la tecnologia Multi-busbar (MBB), che prevede 12 busbar per migliorare la raccolta di corrente e ridurre la resistenza interna. Questo design minimizza le perdite dovute all'ombreggiamento, migliora l'assorbimento della luce e aumenta la potenza erogata dal modulo di almeno 5 W. Inoltre, la tecnologia MBB riduce la probabilità di microfratture e mantiene una produzione di energia stabile anche in caso di danneggiamento delle celle.
La tecnologia a moduli sovrapposti ottimizza la disposizione delle celle fotovoltaiche tagliandole e sovrapponendole, creando una configurazione compatta che aumenta la densità delle celle di oltre il 13% rispetto ai moduli convenzionali. L'assenza di nastri di saldatura riduce le perdite elettriche, incrementando l'efficienza e la potenza erogata dal modulo. Questa tecnologia rappresenta un passo avanti rivoluzionario nel packaging dei moduli ad alta efficienza.
Infine, la tecnologia delle celle divise a metà prevede la suddivisione delle celle tradizionali in due parti e il loro riarrangiamento all'interno del modulo. Ciò riduce le discrepanze di corrente, diminuisce le perdite di potenza interne e aumenta la potenza complessiva di circa 10 W rispetto ai moduli a celle intere. Inoltre, abbassa le temperature dei punti caldi di circa 25 °C, migliorando l'affidabilità e la durata.
Queste tecnologie all'avanguardia sottolineano nel loro insieme l'impegno del settore fotovoltaico verso l'innovazione. Migliorando continuamente le prestazioni, riducendo i costi e ampliando le applicazioni, stanno aprendo la strada a un futuro sostenibile ed efficiente basato sull'energia solare.
