Rivoluzione nel fotovoltaico

Fotovoltaico a concentrazione dicroico

Trasformare un elemento fotovoltaico in un altro per ottimizzare le sempre più rare e preziose materie prime disponibili ma anche per snellire tempi e costi di produzione. Quello che fino a ieri era un ambizioso progetto scientifico oggi è una realtà grazie alla rivoluzionaria tecnica messa a punto dalla Dichroic Cell, in collaborazione con l’Università degli Studi di Ferrara e l’Istituto nazionale per la Fisica della Materia.
Gli elementi alla base delle celle fotovoltaiche sono rari e costosi, soprattutto il germanio. Per aggirare questo ostacolo la Dichroic Cell ha iniziato a sviluppare una tecnologia che converte un elemento costoso e raro come il germanio in un altro elemento, il silicio, più reperibile e meno dispendioso. Il procedimento si basa sull’utilizzo di un macchinario ultratecnologico, il reattore LEPECVD (Low Energy Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), che lavora come una sorta di forno in grado di depositare il germanio sul silicio e di consentire appunto la trasformazione di un elemento nell’altro.
Attraverso questa tecnologia è possibile abbattere il costo del substrato delle celle fotovoltaiche di oltre il 60%. Una riduzione dei costi che diventa del 30% quando si prendono in esame le celle fotovoltaiche più costose.
Lo sfruttamento commerciale del reattore ha preso avvio in ambito aerospaziale negli anni ’90. L’intuizione della Dichroic Cell e del gruppo di ricerca è stata quella di trasferire dall’ambito aerospaziale a quello terrestre una metodologia dai costi proibitivi, rendendola applicabile a un’economia su scala industriale. Dallo scorso settembre Dichroic Cell, infatti, ha iniziato a produrre e vendere i primi substrati virtuali, risultato di una tecnologia che ha quindi disponibilità di materiali, costi ed efficienze per soddisfare fino al 10% del fabbisogno energetico nazionale.
«Coraggiosi imprenditori, soprattutto veneti, hanno investito negli studi e nella ricerca applicata dell’Università di Ferrara», spiega Federico Allamprese Manes Rossi, amministratore unico della Dichroic Cell. «I laboratori messi a disposizione dall’INFM hanno portato alla realizzazione di una tecnologia strategica e all’avanguardia, valida non solo per il settore fotovoltaico ma anche per quello aerospaziale e dell’automotive».
La tecnica, messa a punto per la prima volta in Italia, consente al team di scienziati di guidare l’innovazione tecnologica del fotovoltaico nel nostro Paese. Come afferma Patrizio Bianchi, economista industriale e rettore dell’Università di Ferrara, «questa rivoluzionaria scoperta, messa a punto con la collaborazione del nostro Dipartimento di Fisica, conferma come la nostra sia davvero un’università di ricerca e come, in questo ambito, svolgiamo una funzione di sperimentazione e traino dell’intero sistema nazionale. Abbiamo lavorato intensamente sulla ricaduta industriale della nostra ricerca e sulla creazione d’impresa».
«Ritengo – osserva Giuliano Martinelli, direttore del Dipartimento di Fisica e coordinatore scientifico del gruppo – che l’investimento fatto da Dichroic Cell in questa innovativa ricerca sia stato davvero lungimirante. Ora mi auguro che gli enti di riferimento mostrino non solo nelle proclamate intenzioni ma anche nei fatti la stessa lungimiranza. In primis promuovendo l’accesso al Conto Energia anche per i sistemi a concentrazione, ritenuti particolarmente idonei per la produzione di energia su larga scala».
Attualmente tra i dispositivi fotovoltaici presenti sul mercato le celle solari basate su composti con substrato in germanio hanno mostrato la più alta efficienza di conversione. Celle solari basate su questi materiali hanno ormai raggiunto efficienze record di conversione di oltre il 39% mentre nell’immediato futuro è prevedibile che vengano raggiunte efficienze superiori al 40%.