Celle solari con eterogiunzione: nuovo record per l’industrializzazione

Il francese Liten è riuscito a produrre a ritmo industriale un lotto di celle in silicio heterojunction con una resa record del 24,25%

fotovoltaico eterogiunzione
Foto di Martin Pieske da Pixabay

 

Il mercato solare mondiale si prepara ad accogliere una quota crescente di fotovoltaico ad eterogiunzione mentre la resa continua a crescere

(Rinnovabili.it) – Un nuovo record è appena stato raggiunto nella gara mondiale per l’industrializzazione del fotovoltaico in silicio con eterogiunzione. Il Liten, uno degli istituti di ricerca della francese Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, ha appena prodotto un lotto di celle solari con un’efficienza di conversione del 24 per cento e un picco record del 24,25 per cento (valori certificati in maniera indipendente). Perché si tratta di un’ottima notizia per il settore? Perché non solo le unità avevano una taglia industriale (244 centimetri quadrati), ma anche perché il processo di fabbricazione ha mantenuto un ritmo elevato – elemento necessario per portare la soluzione sul mercato – sfornando 2400 pezzi in un’ora.

Il laboratorio lavora oramai da 15 anni sulla tecnologia Heterojunction, nella convinzione di poter fornire prezioso progresso al campo fotovoltaico. E, come sottolineano gli stessi ricercatori francesi in una nota stampa, i risultati ottenuti confermano il potenziale della tecnologia delle celle fotovoltaiche a eterogiunzione in silicio, sia dal punto di vista tecnologico che industriale” (leggi anche Moduli fotovoltaici bifacciali in HJT, parte la nuova produzione siciliana).

 

Cosa è l’eterogiunzione?

All’interno delle celle solari la giunzione ha il compito di generare un campo elettrico sufficiente a separare i portatori di carica (elettroni e buche), generati dai fotoni incidenti, e indirizzarli nel circuito esterno. Se questo elemento è costituito da due differenti semiconduttori, uno drogato p e l’altro n, aventi differenti band gap e affinità elettroniche, viene chiamata eterogiunzione (Heterojunction technology-HJT). Nella pratica questa tecnologia combina i vantaggi del tradizionale fotovoltaico in silicio cristallino con quelli delle tecnologie a film sottile creando un ibrido in grado di raggiungere livelli più elevati di efficienza a costi di produzione inferiori. Non si tratta di una vera e propria novità per il comparto, ma le attenzioni del settore verso la HJT sono aumentate negli ultimi anni ritenendola la migliore opzione per aumentare le prestazioni ai massimi livelli. Il rapporto “International Technology Roadmap for Photovoltaic” del 2019 prevede che le celle HJT guadagneranno una quota di mercato del 12 per cento nel 2026 e del 15 per cento entro il 2029: un aumento costante per una tecnologia che solo un decennio fa era utilizzata solo da Panasonic.

 

Il nuovo record francese è stato reso possibile ottimizzando una serie di passaggi, in particolare la deposizione di strati di silicio amorfo su nnoscala attraverso tramite vapore chimico, migliorando gli strati trasparenti di ossido conduttivo e riducendo i danni associati alla manipolazione dei wafer durante la produzione. “I test eseguiti confermano che la tecnologia delle celle HJT in silicio è praticabile sia in termini di tecnologia che di producibilità”, spiegano gli scienziati. Il prossimo obiettivo del Liten sarà quello di tagliare i costi migliorando nel contempo resa, qualità e produttività.

 

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