Autore: Dario Marchetti

Energie rinnovabili

4
Nov

Si prevede una notevole crescita del fotovoltaico con celle bifacciali entro pochi anni

Il fotovoltaico con celle bifacciali è la tecnologia del futuro

Se all’inizio sembravano una soluzione di nicchia, ora per i pannelli fotovoltaici bifacciali le prospettive sembrano lievitare in maniera esponenziale, spingendo gli analisti a considerarli una possibile leva del mercato solare. Secondo un recente rapporto elaborato da Wood Mackenzie Power & Renewables, il comparto nell’arco di un solo biennio è passato dagli appena 97 MW installati nel corso del 2016, a livello globale, agli oltre 2.600 del 2018. Un dato che potrebbe essere surclassato da quello atteso alla fine del 2019, il quale dovrebbe ammontare a non meno di 5.420 MW. Se la capacità totale cumulata andrebbe ad attestarsi oltre la soglia di 8 GW non sarebbe altro che l’inizio, assicura lo studio, se si pensa che nel prossimo quinquennio la dimensione del mercato sarebbe destinata addirittura a quadruplicare grazie al traino assicurato dall’Asia e dal Nord America.

Se i fattori che stanno favorendo il trend mutano da regione a regione, c’è n’è invece uno che non muta mai, ovvero il costante aumento di convenienza dei pannelli fotovoltaici bifacciali. Proprio il rapporto citato notifica come il differenziale di costo di produzione tra un modulo a singola faccia e uno a doppia, realizzati entrambi mediante l’impiego di silicio monocristallino con tecnologia PERC sia al momento pari a mezzo centesimo di dollaro, promettendo una ulteriore discesa nei prossimi anni.

Chi ha adottato il fotovoltaico con celle bifacciali?

Secondo i dati relativi ad agosto 2019 sono attualmente ventiquattro i paesi di ogni parte del globo ove sono stati attivati progetti imperniati sulle celle bifacciali. A guidare il gruppo c’è la Repubblica Popolare Cinese, ove è stato attivato il programma Top Runner, per effetto del quale sono già stati installati 6,2 GW. Il podio è completato dagli Stati Uniti (547 i MW installati) e dal Brasile (486 MW), mentre si fermano sotto di esso l’Egitto (400 MW) e l’Australia (295 MW).

Uno degli strumenti che sta notevolmente aiutando questa nuova tecnologia è la facilità con cui le strutture produttive esistenti possono riorganizzarsi al fine di passare dal monofacciale al bifacciale, garantendo in tal modo la certezza di approvvigionamento nel caso in cui si registri un aumento nella richiesta del prodotto. A fungere da freno è invece la mancanza di standard internazionali riconosciuti, procedure di test e strumenti di modellizzazione su misura. Lacune che per il momento si stanno riversando in maniera negativa sulla loro bancabilità e su quella dei progetti solari in cui ne è prevista la presenza, provocando notevole incertezza.

Cosa sono i pannelli solari bifacciali e come funzionano

Attualmente le celle solari in silicio possono procedere alla trasformazione di meno di un terzo della luce solare catturata in energia elettrica. Una percentuale destinata a raggiungere il 40% grazie al nuovo up-converter prodotto dalla ricerca. Ad affermarlo sono i ricercatori dell’Istituto Fraunhofer di Friburgo, che in collaborazione coi colleghi svizzeri di Berna e quelli scozzesi dell’Heriot-Watt di Edimburgo, hanno permesso di rendere realtà un maggiore utilizzo della radiazione infrarossa del sole.

Le celle in silicio utilizzate sinora, infatti, perdono circa un 20% dell’energia prodotta dal sole, potenziale che può invece essere recuperato mediante l’utilizzo di uno speciale convertitore, situato all’interno di cellule solari bifacciali di nuova generazione, ideate proprio al fine di ottimizzarne il funzionamento. Va peraltro sottolineato come se la tecnologia legata alla trasformazione dei raggi infrarossi in normale luce utilizzabile era nota ormai da decenni, lo studio delle sue applicazioni nel fotovoltaico sono sotto la lente della ricerca soltanto dagli ultimi anni del passato millennio.

Pannelli solari bifacciali: Le novità

I nuovi pannelli solari bifacciali comparsi sul mercato da poco più di un anno sono in grado di ricevere e produrre energia non soltanto dal lato frontale, ma anche da quello trasparente posto sul retro, generando elettricità anche dalla luce ambientale proveniente da dietro il pannello. Il progetto dei ricercatori di Friburgo rappresenta però un ulteriore passo in avanti, in quanto ne prevede l’interazione con il nuovo converter. A renderlo possibile è stato un prototipo di cella solare bifacciale, in cui il convertitore, solitamente realizzato con una polvere microcristallina di sodio fluoruro di ittrio incorporata in un polimero, vede il concorso anche dell’erbio, i cui ioni danno vita alla reazione alla luce infrarossa che incrementa il livello di energia immagazzinata.

I ricercatori del Fraunhofer Institut hanno aggiunto grate metalliche sui lati anteriori e posteriori delle celle solari permettendo ai raggi infrarossi di attraversarle e spingendo la cella ad utilizzare la luce in entrata da entrambi i lati. Per la prima volta, inoltre, viene utilizzato il rivestimento anti-riflesso anche sul lato posteriore della cella in modo da incrementare l’efficienza dei moduli e quindi la resa energetica. Ora non resta quindi che cercare di abbattere in maniera decisa i costi collegati alla nuova tecnologia per vedere i pannelli fotovoltaici dare vita al vero e proprio boom pronosticato da Wood Mackenzie Power & Renewables.