In Economia, Scienza e Tecnologia

DI GIAN LUIGI LOMBARDI CERRI

Le discussioni infinite sul Fotovoltaico come fonte energetica sono spesso basate soltanto su sentimenti politici. Trattandosi, invece, di una questione squisitamente tecnica ci si deve basare soltanto sulla realtà dei numeri e non su filosofie più o meno fondate. La realtà scientifica è la seguente.

Attualmente sono disponibili 4 tecnologie di cellule Fotovoltaiche:

1.- Cellule al Silicio monocristallino

Ogni cella è costituita da silicio allo stato extrapuro. Hanno un rendimento medio del 10-15%.

2.-Silicio policristallino

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Che viene prodotto mediante drogaggio chimico. Hanno un rendimento del 10 % circa.

3.-Silicio amorfo, i cui atomi vengono deposti sul supporto per via chimica.

Hanno rendimenti del 5-6% che, in particolari casi (ossia dove vengono utilizzate tecnologie a doppia ed anche tripla giunzione) possono raggiungere il 10%.

4.- Silicio microsferico

Viene prodotto da microsfere ricavate da Silicio policristallino poste in un substrato di Alluminio. Il rendimento si aggira attorno al 10%.

Ora, tutti i più sbandierati conteggi sui pannelli sono inficiati da una non messa in evidenza dei costi in funzione dei rendimenti. I pannelli che costano meno sono afflitti da un rendimento basso, quindi un “range” tra il 5 ed il 15 %  non è poca cosa e neanche il “range “ tra 10 (valore medio ) ed i due valori estremi.

Hanno avvenire i pannelli che sfruttano le tecnologie del Silicio dianzi citate? Assolutamente nessuna!

La prova è data dallo sviluppo della ricerca in tutt’altre direzioni. La prima direzione è quella di abbassare gli attuali costi di produzione, ma con risultati non certamente significativi. E per significativi si intendono rendimenti nettamente superiori. La seconda direzione è quella che prevede la deposizione del Silicio in stati sottili con tecnica denominata CVD, che già per suo conto rende obsolete le soluzioni più sopra presentate. La terza direzione si attua sempre utilizzando il Silicio come materiale di base, ma deposto su più strati con l’ausilio di Rame, Indio, Gallio e Selenio. A questa ricerca, udite udite, partecipano Germania, Belgio, Repubblica Ceka, Olanda, Slovenia,, Spagna, Svizzera… ma non l’Italia, che ha immutabile fede nei destini altrui.

A che cosa è dovuto questo molteplice interesse? Ad aumentare il più possibile il rendimento delle cellule; diversamente la vecchia soluzione non è più sostenibile economicamente da parte delle nazioni che finanziano. Purtroppo il rendimento a cui si mira (almeno temporaneamente) è di raggiungere un 25-30 % in attesa di nuove tecnologie. Perché tutto ciò? Semplicemente perché la tecnologia del Silicio di cui oggi si dispone non è conveniente sotto nessun aspetto. Perché a parte i costi di cui si è parlato sinora, pesano sul Fotovoltaico le grandi aree necessarie all’installazione ed il fatto che produce l’energia massima nei giorni di sole ed a mezzogiorno ed è quindi impensabile poterlo usare come sostituto, o perlomeno importante alleggeritore, dell’energia prodotta da petrolio.

Solo una volta raggiunti rendimenti del 40-50% a costi accettabili, il Fotovoltaico avrebbe un peso di rilievo nel settore energetico, potendolo tra l’altro usare efficacemente nel campo del ripompaggio dell’acqua delle centrali idroelettriche in modo da avere un conveniente campo di stoccaggio dell’energia.

Quali sono i principali sviluppi in atto?

1.- Celle “multi junction”.

Il Silicio è in grado di assorbire una ristretta banda di energia solare. Attraverso celle multistrato costituite da materiale come Nitruro di Gallio e Indio e Arseniuro di Gallio è possibile allargare la banda di ricezione oltre la fascia della luce visibile, con la possibilità futura di operare anche di notte. Attraverso questa soluzione sarà possibile raggiungere e superare il 40% di rendimento.

2.-Nanostrutture.

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In questo settore , quello dei nanotubi drogati con alcuni elementi, si stanno occupando importanti Università americane tra le quali il MIT, Caltech, Northwestern. Si spera, in non lungo volgere di anni, con la non infondata speranza di raggiungere rendimenti attorno al 50% o più.

3.- Polimeri concatenati.

E’ un settore di fresca scoperta, che tenta di imitare le condizioni operative dei vegetali, in particolare delle foglie, ma di cui non si possono fare previsioni.

In conclusione?

E’ di estrema importanza che l’Italia smetta di finanziare speculazioni provinciali e si decida a collaborare seriamente, su scala internazionale, nel settore ricerca del Fotovoltaico utile. Ogni euro con il quale si finanziano gli attuali pannelli non fa fare un solo passo avanti verso soluzioni ben più attraenti e ci mette sempre più in condizioni di sudditanza energetica, facendoci aspettare tremebondi se e quando ed a che condizioni altre nazioni si degneranno di inviarci le briciole dei loro lavori.

 

*Link all’originale: http://www.lindipendenza.com/fotovoltaico-silicio-gallio/

 

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Comments
  • Gabriele
    Rispondi

    dovrebbe leggerlo qualcuno dei vari “guru” energetici del pd, o meglio ancora sarebbe se lasciassero parlare in pubblico tecnici senza prima spiegargli cosa devono dire.

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