Le nuove tecnologie La ricerca Celle innovative Celle di grandi dimensioni Nuovi materiali Silicio di grado solare Film sottili 1 Le nuove tecnologie Film sottili Silicio amorfo Semiconduttori composti policristallini CIS - diseleniuro di indio CuInSe2 Tellururo di Cadmio CdTe CIGS - diseleniuro di rame CuInGaSe2 2 Distribuzione celle per tecnologia CIS, 0.2, 0% Cd-Te, 2.7, 3% a-SI, 4.7, 5% ribbon, 2.5, 3% mono, 46.5, 46% mono poli a-SI poli, 43.4, 43% Cd-Te CIS ribbon 3 Le nuove tecnologie Impianto Phocus Modulo a concentrazione 4 Un po’ di numeri … fotovoltaici Le nazioni Le industrie fotovoltaiche (produzione moduli MW/anno) (produzione moduli MW/anno) CEEG PV (CHINA) 60 First Solar (USA) 60 Isoton (ESP) 61 Sunpower (PHIL) 63 BPSOLAR (USA DEU EN AU) 86 D Solar/Shell (DEU USA) 86 Schott Solar (DEU USA) USA 60 ESP 61 PHIL 63 USA DEU EN AU TAIW 96 Motech (TAIW) 110 Mitsubishi (JPN) 111 155 CHINA Suntech (CHINA) 158 DEU Q-cell (DEU) Sharp (JPN) 110 182 DEU-USA Sanyo (JPN) KYOCERA (jpn) 86 218 253 180 JPN 253 434 880 0 200 400 600 800 1000 5 Uno sguardo al futuro Celle fotovoltaiche senza … silicio Un gruppo di ricercatori dell’Istituto Tecnologico del New Jersey, ha sviluppato una cella fotovoltaica economica e facile da usare che non impiega silicio. E grazie ai nanotubi di carbonio di cui è costituita, potrebbe essere disegnata o stampata su pannelli di plastica flessibili. Sviluppare celle solari organiche dai polimeri è un ’ alternativa economica e semplice, afferma Somenath Mitra lo scienziato che guida il progetto. Per fabbricare le celle solari convenzionali, ovvero le unità di base dei pannelli Immagine di un nanotubo fotovoltaici, è indispensabile avere silicio altamente purificato, ottenuto con un processo che è molto costoso in termini di energia richiesta per la purificazione. Le celle solari sviluppate dai ricercatori del New Jersey usano nanotubi a parete singola e di forma cilindrica combinati con altri a struttura ultrafine, 50′000 volte più piccola di un capello, detti fullereni. 6 Uno sguardo al futuro William Yuan e le celle fotovoltaiche 3D William Yuan è un ragazzo di 12 anni di Beaverton, USA. Nonostante la sua età, Yuan ha già studiato la fusione nucleare e diversi tipi di nanotecnologie ed è sulla buona strada per far fare un salto alle tecnologie solari con le sue celle fotovoltaiche 3D. La sua cella sarebbe in grado di assorbire sia il visibile sia i raggi UV. Se William Yuan avesse ragione, la sua celle fotovoltaica 3D grazie alle nanotecnologie assorbirebbe 500 volte più energia solare di qualsiasi altro pannello fotovoltaico ora in commercio e 9 volte più di tutte le altre tecnologie a celle solari ora in sviluppo. Per permettergli di proseguire negli studi a William Yuan è stata assegnata una borsa di studio di 25.000 $ 7 Uno sguardo al futuro Celle fotovoltaiche con efficienza del 63% Un gruppo di ricercatori spagnoli guidati da Perla Wahnon e Josè Conesa di Madrid sta lavorando su un nuovo materiale in grado di sfruttare sia i fotoni del visibile sia quelli dell'infrarosso, quindi arrivare ad un massimo teorico di efficienza pari al 63%. Le celle solari convenzionali si basano su un semiconduttore come il silicio. Ma la loro incapacità di assorbire circa il 30% dell‘energia solare pone un limite teorico non indifferente. Ora i ricercatori spagnoli utilizzeranno questa idea per progettare la loro nuova cella solare, aggiungendo il nuovo materiale al titanio e vanadio dei semiconduttori convenzionali modificando le proprietà elettroniche per creare questo livello intermedio di assorbimento di energia. 8 Uno sguardo al futuro Arriva il gel… fotovoltaico Produrre energia attraverso un gel. La scoperta viene da una azienda italiana, la ESCO (Energy Saving Company Energy) di Potenza. Un pool di ingegneri e biochimici hanno lavorato sull'applicazione nanotecnologica, fino a mettere a punto un gel a base di silicio in grado di produrre energia elettrica. Il gel, applicato nelle intercapedini dei doppi vetri o colato nella lastra e in ogni superficie vetrata, diventa un generatore di energia elettrica. Secondo quanto spiegato dal responsabile della ricerca della Esco, Alessandro Cariani, ''il costo e' pari alla meta' di un normale pannello fotovoltaico' ‘ . L'energia solare viene catturata e assorbita da piccoli terminali elettrici installati nelle finestre, per essere poi riversata in rete, permettendo una produzione di cento watt/ora per ogni metro quadro di superficie 9