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Evoluzione delle celle

Uno dei principali sviluppi nel settore solare nel 2023 è l’espansione senza precedenti della produzione fotovoltaica attualmente in corso negli Stati Uniti. Laddove nel 2022 si sono registrati 5 GW di produzione fotovoltaica negli Stati Uniti, quest'anno, secondo la NREL, sono stati annunciati circa 70 GW di capacità produttiva dal lancio dell’Inflation Reduction Act (IRA).



Ciò che è particolarmente degno di nota è che la produzione negli Stati Uniti si sta espandendo ulteriormente lungo la Supply Chain (catena di fornitura) passando dall’assemblaggio dei moduli alla produzione delle celle fotovoltaiche. Ovviamente, tale produzione richiede investimenti più intensivi e tecnologicamente impegnativi ma è logico che i produttori approfittino ora degli incentivi in corso per impostare roadmaps tecnologiche sofisticate, nel tentativo di rendere i loro impianti di produzione a prova di futuro.

Sebbene la tecnologia PERC (Passivated Emitter Rear Cell) abbia rappresentato il "cavallo di battaglia" della moderna industria solare, è ormai chiaro che gli aumenti di efficienza nella produzione di massa stanno diventando sempre più difficili da ottenere. Recenti rapporti mostrano che l’efficienza delle celle PERC raggiunge il 23,3% e questo conferma che i produttori hanno raggiunto i limiti tecnici del PERC in termini di efficienza.



Non dovrebbe quindi sorprendere che dei circa 60 GW di nuova capacità di celle aggiunti a livello globale nel secondo trimestre 2023, la maggior parte sia stata nella forma di nuove linee TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact). Ma cosa verrà dopo?

Le celle a eterogiunzione (HJT) e a contatto posteriore interdigitato (IBC) sono tecnologie consolidate che possono far avanzare l'efficienza oltre il PERC.

Guardando al futuro, le celle fotovoltaiche tandem alla perovskite rappresentano un vero e proprio “cambio di passo” nella tecnologia delle celle, con efficienze ben superiori a quelle delle celle fotovoltaiche convenzionali.


Nel maggio 2023, Oxford PV, uno sviluppatore tandem di perovskite, ha raggiunto un record di efficienza del 28,6% su una cella in formato M4, in un dato verificato dall'autorevole istituto tedesco Fraunhofer ISE. Si tratta di un risultato notevole che indica un futuro luminoso per quelle che Oxford PV definisce celle fotovoltaiche tandem “perovskite su silicio”. Tuttavia, la scalabilità di tali dispositivi a livello di modulo o mini-modulo introduce una serie di nuove sfide, non ultima la misurazione della potenza stabilizzante in uscita (SPO) di questi dispositivi.

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