Intervista a Christian Peter (AIKO Energy): «Efficienza moduli al 25,6% e bifaccialità oltre l'80%. Il mercato Utility e C&I guiderà la crescita dei pannelli BC».
di Stefania del Bianco e Paolo Travisi
Competere nel mercato fotovoltaico globale non è solo una questione di efficienza di celle e moduli solari. È necessario investire nell’innovazione e nella ricerca, e saper anticipare il futuro prima che sia manifesto. Ed è necessario credere nelle proprie intuizioni anche quando il resto del mercato si muove in direzione opposta. Come ha fatto AIKO, gigante dell’energia solare che ha scommesso sulla tecnologia BC – Back Contact, nel momento in cui la TOPCon stava prendendo il sopravvento.
Oggi la società con il suo fotovoltaico ABC (All-Back Contact) e un patrimonio di oltre 1.400 brevetti a disposizione è divenuta un riferimento a livello globale, pronta a sfidare le altre tecnologie con efficienze record, alte prestazioni, affidabilità e una corsa continua al miglioramento. Ne abbiamo parlato con il dottor Christian Peter, Managing Director di SolarLab e Managing Director di AIKO Energy in Germania, in occasione di The Smarter-E Europe, a Monaco.
Dottor Peter, i dati recenti mostrano come la tecnologia BC stia guadagnando quote di mercato molto rapidamente grazie ai nuovi progressi nell’efficienza, e le previsioni di settore credono possa conquistare una fetta tra il 16-38% entro il 2030. Condivide queste previsioni?
Assolutamente sì, stiamo registrando una domanda incredibile. Specifichiamo che le celle Back-Contact non sono state inventate da AIKO: SunPower Maxeon le aveva sviluppate già negli anni ottanta, noi le abbiamo ulteriormente ottimizzate ed è sempre stato chiaro che si trattasse della tecnologia migliore; nessuno, tuttavia, era mai riuscito a portarla sul mercato a un prezzo ragionevole e per grandi volumi di produzione. Questo è esattamente il lavoro scientifico che ha fatto AIKO. Se osserva il nostro stand e la crescita che stiamo avendo può capirlo. Stiamo incrementando la capacità industriale mentre i produttori a bassa capacità stanno uscendo dal mercato, quindi, sì, ci credo fermamente.
E in quali segmenti di mercato ritiene la crescita sarà più evidente?
Abbiamo iniziato con il segmento residenziale perché applichiamo un prezzo premium. Qui risulta più semplice dal momento che le persone sono disposte ad investire qualcosa in più per il proprio nucleo familiare pur di avere sul tetto il modulo migliore.
Per i segmenti commerciale e industriale (C&I) e l’utility scale, che al momento rappresenta un ambito in forte crescita, dobbiamo calcolare il costo livellato dell’energia, l’LCOE. In quei contesti l’energia prodotta dai moduli deve essere, in ultima analisi, la più economica.
All’inizio non eravamo in grado di competere su questo terreno, oggi sì e possiamo persino battere le altre tecnologie grazie a performance più elevate. Di conseguenza, dal mio punto di vista, la crescita maggiore si registrerà proprio nei mercati utility e C&I.
Restringendo la lente a livello regionale, quali sono i vostri prodotti di punta per il mercato europeo?
In questa fiera abbiamo già introdotto la nostra quarta generazione. Abbiamo moduli “Gen 4” per tutti gli scenari: per il C&I offriamo moduli da 66 celle, per l’utility scale moduli da 72 celle e per il residenziale manteniamo i moduli da 54 celle.
Per il settore residenziale proponiamo inoltre la serie Z, moduli totalmente neri e con un’estetica estremamente curata. Abbiamo il prodotto giusto per tutti e tre gli scenari.
Aiko sta riconvertendo le vecchie linee produttive per la capacità PERC in capacità ABC e aggiornando in questa direzione anche parte della capacità TOPCon. Questa mossa sembrerebbe quasi dimostrare che per voi il TOPCon sia già una tecnologia di transizione. Ritiene che l’industria fotovoltaica globale stia sottovalutando la velocità con cui il back contacts sta migliorando?
Non credo che la stiano sottovalutando. Vediamo molti tentativi di sviluppare il back-contact anche da parte dei nostri concorrenti. Tuttavia, poiché possediamo i brevetti e abbiamo un accordo con TCL SunPower che ci rende titolari esclusivi al di fuori degli Stati Uniti, per le altre aziende è piuttosto difficile tenere il passo.
Torniamo sugli aspetti tecnici: con la nuova generazione di moduli AIKO ha superato il traguardo del 25% di efficienza. Quali innovazioni sono state apportate?
E possibile vederle nei due moduli esposti, uno al 25,6% e uno al 25,3% di efficienza. Siamo certi che si tratti dei moduli migliori della categoria. Il lavoro svolto si divide in due ambiti. Il primo riguarda la cella, che abbiamo migliorato a livello di semiconduttore ottimizzando gli strati di passivazione, le leghe all’interno del polisilicio e i rivestimenti antiriflesso. Questo intervento da solo ci ha permesso di ottenere circa un aumento del 5% nell’efficienza o 5 watt in più.
L’altro ambito riguarda il modulo, dove vige l’imperativo di ridurre l’area morta, vale a dire le zone, come la cornice, dove non viene generata energia. Per questo motivo abbiamo ridotto lo spazio tra le stringhe e abbiamo ristretto anche la distanza di isolamento superficiale, ovvero l’area esterna dove si trova il sigillante sui bordi del vetro. A tale scopo abbiamo creato nuovi materiali sigillanti con una tensione di scarica più elevata, raggiungendo i 12 kilovolt per millimetro rispetto ai 9 kilovolt precedentemente presenti sul mercato. In questo modo abbiamo ottenuto una superficie attiva maggiore, il che ci fornisce altri 5 o 6 watt in più.
Dal punto di vista della fisica della cella e dei processi di scaleup, quanto margine di ottimizzazione c’è ancora prima di dover guardare necessariamente all’architettura tandem?
Ottima domanda. Nel nostro laboratorio abbiamo raggiunto il 27,4%. Credo che il record mondiale per il silicio a singola giunzione sia del 28,1%, e il limite teorico è del 29,5%. Non siamo lontani. L’avvicinamento è asintotico, quindi gli sforzi per aumentare l’efficienza diventano sempre più onerosi. Sono convinto che siamo quasi al limite: ci saranno piccoli incrementi, ma ormai si tratterà solo di piccoli passi incrementali.
Storicamente, il tallone d’Achille dei moduli a contatto posteriore è stato la bifaccialità nei grandi impianti a terra. Tuttavia AIKO ha lavorato molto su questo aspetto superando il 70% di bifaccialità. Questa evoluzione vi permette oggi di competere alla pari nei grandi progetti utility-scale?
In realtà siamo persino riusciti a spingerla oltre l’80%. E sì, questo è esattamente l’elemento cruciale per i progetti su scala utility. È più importante avere una maggiore efficienza sul lato frontale, ma se si esegue il calcolo completo dell’LCOE, anche l’efficienza del lato posteriore ricopre un ruolo importante. Pertanto, maggiore è la bifaccialità, meglio è. Superando l’80%, siamo assolutamente competitivi nei progetti su scala utility.
Ad inizio anno AIKO ha raggiunto un traguardo industriale globale: il modulo Stellar a 66 celle è diventato il primo al mondo con tecnologia BC al mondo a ricevere la certificazione di protezione antideflagrante da TÜV SÜD. Cosa significa questa certificazione in termini di nuove applicazioni?
Infondono fiducia nel cliente, che vuole proteggere il proprio investimento. Nel nostro stand abbiamo un test che permette di verificare dal vivo questa protezione: abbiamo due moduli solari, uno standard e uno dei nostri. Coprendo una singola cella si può notare come le temperature nel modulo standard si aggirino intorno ai 170 gradi, mentre il nostro rimane sotto i 100 gradi. Inoltre utilizziamo materiali intrinsecamente ignifughi, come il nostro speciale isolante. Tutto ciò ci ha permesso di ottenere questa certificazione di sicurezza superiore, garantendo al cliente la stabilità e la sicurezza dei propri asset.
Un’ultima considerazione: Una delle caratteristiche distintive dei vostri prodotti è l’interconnessione in rame al posto dell’argento, metallo prezioso che sta attraversando un momento di rincari tali da comprimere significativamente i margini dei produttori di celle. Quali vantaggi fornisce questa soluzione oltre a quelli prettamente economici?
Il rame offre chiari vantaggi tecnici rispetto alla pasta d’argento nella metallizzazione delle celle solari a partire da una migliore conduttività: il rame puro ha una resistività di 1,7 μΩ·cm, rispetto a circa 5 μΩ·cm per la pasta d’argento (che contiene fritta di vetro e leganti, non argento puro). Ciò si traduce in una minore resistenza e in una raccolta di corrente più efficiente.
Inoltre non ha bisogno di alcun trattamento termico ad alta temperatura. Il rame viene applicato, infatti, tramite galvanostegia, evitando lo stress termico e la diffusione di impurità associati alla cottura della pasta d’argento. Ciò si traduce in una cella più pulita e stabile, con una maggiore efficienza iniziale e una maggiore durata operativa.
Infine mostra un resistenza superiore alle microfratture: grazie all’assenza di stress indotto dalla sinterizzazione e a giunzioni di saldatura rame-rame più resistenti (resistenza alla trazione >5N), la cella è più robusta contro le sollecitazioni meccaniche e le microfratture invisibili, un fattore chiave nella perdita di energia a lungo termine.
Il risultato è un maggiore rendimento energetico a lungo termine, minori costi di manutenzione, migliore tolleranza all’ombreggiamento, rischio di incendio ridotto e un ROI più elevato, con un materiale più sostenibile e economicamente stabile.
