energia solare – Economica ma soprattutto alternativa. Si presenta così la cella solare sviluppata dal progetto SCALENANO (“Development and scale-up of nanostructured based materials and processes for low-cost high-efficiency chalcogenide-based photovoltaics”).
Finanziato dall’Unione Europea, nell’ambito del programma FP7-Energia, SCALENANO ha come obiettivo quello di accrescere la competitività delle nazioni europee nel settore delle tecnologie fotovoltaiche a film sottile, dando spazio ad importanti e interessanti innovazioni nella produzione dei pannelli solari, che dovranno raggiungere una maggiore efficienza. Punto focale la produzione di celle fotovoltaiche (FV) ad alta efficienza basate su alternative alle tecnologie standard al silicio.
Una cella FV o cella solare, lo ricordiamo, è un dispositivo elettrico che converte l’energia della luce direttamente in elettricità.
Coordinatore del progetto SCALENANO, il prof. Alejandro Perez-Rodriguez dell’Istituto di ricerca sull’energia della Catalogna, sottolinea che i ricercatori si stanno concentrando su processi chimici che, a differenza della maggior parte delle tecnologie industriali, non richiedono macchinari e attrezzature complessi e molto costosi.
“Lo sviluppo di tecnologie basate su film sottile permetterà elevate efficienze di conversione fotovoltaica con un significativo abbassamento dei costi di fabbricazione. Noi stiamo parlando di aiutare a sviluppare un nuovo modello di produzione energetica, che costituisce una sfida chiave per il XXI secolo”.
SCALENANO, afferma il prof. Perez-Rodriguez, applicherà dei processi innovativi basati sulla elettrodeposizione di precursori nanostrutturati, oltre a processi alternativi con un potenziale molto alto relativo a produzione e velocità di lavorazione. Questi comprendono tecniche di stampa con nuove formulazioni di inchiostro a nanoparticelle e nuove tecniche di deposizione efficienti in termini di costi.
“Per ottenere i nostri ambiziosi obbiettivi, noi stiamo esaminando nuovi concetti di architettura della cella basati su strati di ossido di zinco nanostrutturati”, dice. “Inoltre, allo scopo di migliorare il rendimento e l’affidabilità del nuovo processo di produzione, si stanno sviluppando tecniche per la valutazione della qualità e il monitoraggio del metodo. Si tratta di tecniche non distruttive che devono essere in grado di fornire informazioni rilevanti, se possibile in tempo reale, mentre procediamo con la fabbricazione delle celle solari e dei moduli”.
Il progetto, avviato a febbraio 2012, ha ricevuto circa 7,5 milioni di euro in finanziamenti UE ed è destinato a concludere il suo lavoro nel mese di luglio del 2015.
Oggi dopo 18 dei 42 mesi di durata del progetto, i ricercatori hanno dimostrato la scalabilità dei processi basati sulla elettrodeposizione per la sintesi di grandi aree molto uniformi di assorbitori a film sottile di calcogenide.
Sono state prodotti moduli solari di dimensioni medie con un’efficienza della cella che raggiunge il 15,4 per cento.
“Nel frattempo, abbiamo anche definito percorsi scalabili per la sintesi di nanoparticelle da usare in inchiostri per la fabbricazione di precursori per la cella solare usando processi di stampa molto veloci e semplici, simili a quelli usati per stampare un giornale” spiega ancora il prof. Perez-Rodriguez
I ricercatori hanno inoltre identificato dei processi, che comprendono la deposizione tramite bagno chimico e nuovi processi di deposizione a vapore assistita con spray elettrostatico (ESAVD) per la sintesi di strati di ossido trasparente e conduttivo (TCO), una parte essenziale della cella solare.
Il lavoro svolto da SCALENANO potrebbe rappresentare un passo importante verso l’incremento della quota di fonti energetiche rinnovabili nel mix energetico dell’UE, e potrebbe aiutare a rendere più competitivi i produttori di celle solari.
20 novembre 2013
