Tre innovazioni che aumenteranno la resa dei moduli fotovoltaici

Wafer di grandi dimensioni, tecnologia di tipo n e tecniche a livello di cella o di modulo: questi i trend del mercato fotovoltaico, che guideranno l’aumento dell’efficienza e il calo dei costi

resa dei moduli fotovoltaici

Il nuovo report di Wood sui prezzi e la resa dei moduli fotovoltaici 2020

(Rinnovabili.it) – L’industria solare sta vivendo una seconda epoca d’oro, COVID-19 permettendo. Come confermato anche dall’Agenzia Interazione dell’Energia, in molti paesi oggi il fotovoltaico è la tecnologia di generazione elettrica più economica; con prezzi che battono di una buona misura la produzione delle nuove centrali a carbone e gas. E se le nazioni dovessero attuare le politiche energetiche promesse, senza ulteriori sforzi verdi, l’energia solare sarebbe comunque la prima fonte per nuova capacità aggiunta.

Il merito di questo successo è da imputare soprattutto al progressivo calo dei costi: trend che – spiega la società di ricerca Wood Mackenzie – è destinato ad avanzare ma con qualche differenza rispetto al passato. Secondo gli analisti, in questo decennio i prezzi dei moduli fotovoltaici continueranno a calare anche se ad un ritmo molto più lento. Ma ogni piccolo miglioramento di efficienza e di potenza contribuirà alla riduzione finale del costo dell’energia solare livellato (LCOE). Nel nuovo Rapporto sul mercato della tecnologia dei moduli fotovoltaici 2020, Wood Mackenzie individua le tre innovazioni con il maggior potenziale per il miglioramento della classe di potenza e delle prestazioni dei pannelli solari. Parliamo dei wafer di grandi dimensioni, della tecnologia di tipo n e delle nuove tecniche a livello di cella e modulo.

Spiega l’analista Xiaojing Sun, autore del rapporto: “Abbiamo scoperto che i moduli fotovoltaici costituiti da wafer più grandi, come il formato M6, M10 o G12, potrebbero ridurre gli investimenti di un progetto solare su scala industriale dal 3% al 9%. I risparmi sui costi sarebbero interessanti per gli sviluppatori e gli installatori di impianti solari; un elemento che guiderà l’adozione sul mercato”.

Parecchi produttori di pannelli solari hanno iniziato a produrre moduli a celle M6 (166 mm) nel secondo e terzo trimestre 2020 e analisi separate ritengono che la quota di mercato di questo formato raggiungerà il livello di G1 – il prodotto principale sul mercato – entro la fine dell’anno. Ma le maggiori attese sono per il formato G12 (210 mm), che realtà come Zhonghuan Solar e Trina Solar stanno promuovendo ormai da mesi.

I dati di Wood Mackenzie mostrano che la capacità di produzione totale dei moduli fotovoltaici basati su wafer M6, M10 e G12 raggiungerà rispettivamente i 28 GW, 63 GW e 59 GW entro la fine del 2021. E per il 2025, la capacità industriale per gli ultimi due formati di wafer supererà rispettivamente i 90 GW. In altre parole, entro 5 anni saranno le tecnologie dominanti per capacità di produzione, complice anche le diverse alleanze di settore. “È importante sottolineare  – ha aggiunto Sun – che l’adozione da parte del mercato di moduli di grandi dimensioni dipende dalla coevoluzione di componenti di bilanciamento del sistema come inverter e inseguitori solari per adattarsi ad una corrente più elevata e al nuovo spazio richiesto.

Il rapporto ha anche esaminato le nuove potenzialità della tecnologia di tipo n (N-type) tra i fattori in grado di aumentare la resa dei moduli fotovoltaici. I riflettori sono puntati su soluzioni come l’HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) e il TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact).

Nel dettaglio la tecnologia HIT è basata su un sottile wafer di silicio monocristallino circondato da un film di silicio amorfo ultrasottile; quella TOPCon prevede invece l’introduzione di uno strato sottile di ossido tra i contatti metallici e il wafer di silicio. Entrambe sono in grado di migliorare la produzione dei pannelli solari, regalando una maggiore efficienza e tassi di degradazione più bassi. Tuttavia, a differenza della precedente innovazione (wafer di grandi dimensioni), i moduli di tipo n attualmente non producono investimenti di sistema e risparmi LCOE in progetti solari su scala industriale. 

La nostra analisi mostra che i moduli TOPCon e HIT avranno bisogno di un premio per la classe di potenza di almeno 40 W e 90 W, rispettivamente, o di una riduzione del prezzo del 6% e del 20% per essere competitivi con PERC mono. Certo, questi sono ordini alti. Tuttavia, il miglioramento significativo dell’efficienza e la riduzione dei costi di produzione sono un percorso obbligato per i pannelli di tipo n”.

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