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Fotovoltaico: tappe fondamentali e sviluppo futuro

pubblicato 11 gen 2012, 07:45 da Sončna Elektrarna Fotovoltaika   [ aggiornato in data 11 gen 2012, 07:47 ]
Il sole è una delle più grandi, se non la più grande risorsa energetica naturale, è perciò logico che in tutto il mondo proseguano gli sforzi per utilizzare sempre meglio il suo potenziale e dare all’umanità energia pulita e senza limiti. La possibilità di sfruttare il sole per ottenere direttamente energia elettrica è nota dalla fine del 1800, da allora le tappe fondamentali per lo sviluppo del fotovoltaico si possono riassumere in:
  • 1883 produzione della prima cella solare di 30 cm2 a base di selenio, (efficienza di conversione di solo 1% ) da parte dell’americano Charles Fritz
  • 1905 formulazione da parte di Albert Einstein della teoria sull’effetto fotovoltaico
  • 1954 realizzazione delle prime celle fotovoltaiche a base di silicio
  • 1963 produzione e commercializzazione dei primi moduli fotovoltaici da parte della società giapponese Sharp.
Da allora le ricerche e lo sviluppo tecnologico si sono concentrati su come utilizzare sempre meglio con maggiori rendimenti e minori costi la risorsa del sole. Sin dall’inizio l’elemento fotosensibile per eccellenza è stato il Silicio, per via del suo elevato grado di efficienza. Ma il silicio è d’altra parte molto costoso a causa dei processi di produzione ed i pannelli ottenuti sono abbastanza ingombranti.Al fine di ridurre i costi e rendere il fotovoltaico accessibile ai più sono state sviluppate celle solari di seconda generazione basate su Seleniuro di Indio Rame e Gallio (CIGS). Pur avendo un rendimento inferiore al silicio i pannelli in CIGS sono costituiti da un film sottile, stampati in rotoli su un substrato flessibile. La convenienza economica di questi pannelli si basa sui minori costi di produzione e sulla possibilità di essere utilizzati anche come elementi di copertura in sostituzione di tegole e rivestimenti di pareti. Ma anche questa seconda generazione di fotovoltaico ha il suo tallone d’Achille: la non elevata disponibilità dell’elemento Indio che ne potrebbe limitare la produzione.

Ecco allora delinearsi all’orizzonte una terza generazione di celle fotovoltaiche attualmente in fase di sviluppo. Oggi ce ne occuperemo solo di una ma tra le più promettenti, la cosiddetta Cella di Grätzel o Cella a colorante sensibile ( DSC = Dye sensitive cell ) che si basa su nanoparticelle di biossido di Titanio ed un colorante che funge da assorbitore della radiazione solare. Le celle DSC sono considerate le più promettenti in quanto facili da produrre e realizzate con materie prime a basso costo, tanto che pur avendo ancora un’efficienza relativamente bassa dovrebbero avere un rapporto qualità/prezzo tale da competere con l’energia elettrica da combustibili fossili e quindi raggiungere la grid parity. Altra caratteristica che non guasta certo è il fatto che le celle DSC sono trasparenti e possono perciò sostituire materiali da costruzione.

Toyota ha già utilizzato pannelli DSC per realizzare le pareti della “Casa di Sogno” un edificio dimostrativo per mostrare come il fotovoltaico potrà essere utilizzato nel futuro ma anche per indicare il futuro stesso del fotovoltaico: una tecnologia sempre più disponibile, prezzi decrescenti e prodotti esteticamente attraenti e con uso duplice.

Dal sito: http://www.pienosole.it

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