Fotovoltaico a concentrazione: efficienza al 44,7%

Il fotovoltaico a concentrazione permette oggi un’efficienza di conversione doppia rispetto al fotovoltaico convenzionale.

Maggiore efficienza a costi minori.
Questa la nuova sfida del fotovoltaico che, per diventare la tecnologia energetica veramente alternativa alle tradizionali, dovrà divenire su larga scala sempre più competitiva in termini di costi ed in termini di produttività.
Il costo è una questione di mercato. La produttività è una questione di efficienza.

Il rapporto costo-efficienza della tecnologia fotovoltaica diventerà sempre più determinante per il suo ulteriore sviluppo in un mercato, soprattutto quello italiano, senza più incentivi diretti al fotovoltaico.

Le tradizionali celle fotovoltaiche, nonostante abbiano già compiuto negli ultimi anni “passi da gigante” in direzione della riduzione dei costi, rimangono ancora a livelli di efficienza intorno al 20%. Cioè: solo il 20% dell’energia irradiata dal sole sulla loro superficie viene effettivamente trasformata in elettricità pulita utilizzabile.

Per approfondimenti sull’efficienza del tradizionale pannello fotovoltaico leggi qui.

Col 20% di efficienza è evidente che c’è un potenziale inespresso.
C’è un modo per sfruttare al meglio questo potenziale?

Il rapporto di conversione di irradiazione solare in energia pulita assume ben altre interessanti prospettive se si guarda ad un’altra tecnologia solare: quella del fotovoltaico a concentrazione.

Immagine non rappresentativa

Il fotovoltaico a concentrazione è un tipo di tecnologia fotovoltaica che, sfruttando particolari proprietà dei semiconduttori e convogliando i raggi solari verso un’unica cella, riesce a convertire quantità molto maggiori di energia solare rispetto alle tradizionali celle fotovoltaiche.

Ci sono diversi tipi di fotovoltaico a concentrazione, il più diffuso è quello che, attraverso lenti o specchi parabolici, convoglia più luce possibile verso particolari celle ad altissima efficienza.

Per vedere cosa è il fotovoltaico a concentrazione leggi questo articolo.

Il centro tedesco di ricerca Fraunhofer Institute for Solar Energy System ISE (insieme ad alcuni altri fornitori ed istituti di ricerca francesi e tedeschi) ha annunciato di aver creato un nuovo sistema fotovoltaico a concentrazione con un’efficienza del 44,7%, più del doppio rispetto alle celle fotovoltaiche tradizionali più performanti del mercato.

Tecnicamente si tratta di un sistema che utilizza celle solari fotovoltaiche a concentrazione “a quadrupla giunzione” (CPV).

Il consorzio che ha messo in atto questa innovativa tecnologia sostiene di aver raggiunto questo livello di efficienza grazie all’utilizzo di nuovi materiali, ottimizzando la struttura della cella ed utilizzando un innovativo processo di realizzazione denominato “wafer bonding”.

Senza entrare troppo nel tecnico: il “wafer bonding” è un processo che ha permesso, stando alle parole dei ricercatori, di connettere due cristalli semiconduttori con “altri tipi di cristalli ad alta qualità” che nel complesso riescono ad ottenere ottimi livelli di conversione. Questa possibilità avrebbe permesso di ottenere una combinazione ottimale di semiconduttori in grado di aumentare l’efficienza della cella fotovoltaica fino a quasi il 45%.