Moduli fotovoltaici monocristallini e policristallini [quale è meglio]?

Sintesi

Sono meglio i moduli monocristallini o i policristallini?

Cerchiamo di rispondere con una sintesi di un articolo sull’evoluzione tecnologica dei moduli fotovoltaici e prevista per i prossimi anni pubblicato da PVtech [» qui il post originale].

Al termine capirete perchè il monocristallino ha maggiore efficienza [meno spazio occupato per Wp] e (una lieve) maggiore producibilità [Wh/Wp] — ed un costo [€/Wp] superiore al policristallino.

Monocristallini verso policristallini? Una questione di mercato

Osservando l’evoluzione dell’efficienza energetica dei moduli degli ultimi 20 anni si rileva che i maggiori contributi sono venuti da applicazioni con celle di silicio monocristallino.

Tuttavia le celle mono solo recentemente sono diventate di largo consumo–tutt’ora pesano circa il 45% del mercato–a causa della ridotta capacità produttiva di ingot (lingotti) di silicio monocristallino a prezzi competitivi con la tecnologia di silicio policristallino. Ciò è dovuto ad ingenti investimenti nella produzione di silicio policristallino nel periodo 2008-2012, che ne ha abbattuto notevolmente i costi.

Ma tutto ciò è destinato a cambiare rapidamente a seguito dell’avvio di grandi stabilimenti di produzione di silicio monocristallino, sostenuti da ingenti investimenti in R&D — fatto che presagisce il mantenimento di tassi di crescita futuri.
Il timing dell’aumento di capacità produttiva è risultato in fase con l’aumento della richiesta di celle in silicio monocristallino per l’applicazione della tecnologia PERC [Passivated Emitter and Rear Cell].
Il mercato dei grandi impianti–che trainano i parametri di qualità, prezzo, garanzia di tutto il settore–si trova quindi pronto ad accogliere grandi quantità di moduli monocristallini.

La tecnologia PERC: un ponte verso i moduli bifacciali

La tecnologia PERC — promossa dal produttore leader mondiale di rivestimenti per celle Meyer-Burger — consiste nell’applicazione di un rivestimento passivo sul retro delle celle che “rimbalza” gli elettroni che attraversano lo strato di silicio senza attivare la carica, dando loro un’altra possibilità di trasmettere corrente. L’effetto vale circa l’1% in termini di efficienza aggiuntiva. Da una base di partenza dei moduli standard del 19-20%, l’aumento si traduce in un aumento di circa il 5% di potenza per m² di superficie (W/m²).

Ma il vero vantaggio della tecnologia PERC è la capacità di assorbire luce anche dal retro del modulo e quindi di produrre più energia su base annua (kWh/anno). I dati preliminari su moduli installati su terreno riflettente (sabbia) evidenziano aumenti di energia superiori al 12% rispetto a moduli tradizionali. Nel corso del 2020 sono attesi dati ufficiali anche per altre tipolgie di superficie.

Con l’aumento di capacità di silicio monocristallino, non più limitato nella materia prima, ci si attende che i moduli monocristallini con tecnologia PERC diventino rapidamente il nuovo standard di mercato.

La possibilità di assorbire luce dal retro dei moduli può cambiare radicalmente la redditività dei grandi impianti a terra –nelle zone con terreni ad alta riflettenza come la sabbia (Africa Orientale) e i terreni secchi (Cile, Australia, Messico)–dove si concentrano grandi investimenti in questi anni.
Il mercato dei grandi impianti sarà quindi il traino per i moduli cosiddetti “bifacciali”, con tecnologia PERC o similare. Già si parla di quotare i moduli non più (solo) in €/Wp ma in €/kWh producibile in base al terreno di installazione.

Prospettive per il mercato residenziale con moduli bifacciali

Come approfittare dei moduli bifacciali negli impianti residenziali sarà la sfida dei prossimi anni. La tradizionale installazione su tetto complanare alla falda–l’unica consentita nella fattispecie “edilizia libera” senza autorizzazioni–non permette lo sfruttamento della luce riflessa dal tetto sotto i moduli.
E’ possibile che si sviluppino innovazioni di vernici riflettenti da applicare sopra le tegole o le coperture in lamiera grecata; infatti, una parte della luce solare indiretta filtra negli spazi tra i moduli e negli spazi tra le celle e potrebbe essere sfruttata per aumentare l’energia totale prodotta.

Riferimenti

» qui il post originale da PVtech
» qui un post da Aleo Solar, produttore di moduli PERC
» qui per info e preventivi

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