Pannelli fotovoltaici: che futuro ci aspetta?

Uno studio Otovo sul futuro dei moduli solari

Recentemente, i maggiori produttori di pannelli solari sono intervenuti sui processi produttivi per assicurare soluzioni fotovoltaiche di maggior efficienza e potenza. Anche nel mondo del fotovoltaico, l’innovazione corre molto rapidamente e, visto l’andamento, probabilmente nei prossimi anni vedremo il lancio di soluzioni ancora più performanti di quelle che già oggi popolano il mercato.

Ad oggi la tecnologia più rilevante è quella delle celle Perc P-Type nella versione half-cut multi bus bar. Tuttavia, nei prossimi mesi assisteremo al lancio di nuove tecnologie che riusciranno a offrire moduli fotovoltaici di maggior potenza ed efficienza a parità di superficie utilizzabile sul tetto.

La tecnologia Perc P-Type

Se consideriamo nello specifico la tecnologia Perc P-Type, possiamo notare che, attualmente,  alcuni pannelli solari hanno già raggiunto un'efficienza di conversione delle celle fotovoltaiche superiore al 22%. Per raggiungere questi risultati alcuni produttori hanno utilizzato celle con dimensioni maggiori. Ciò significa che il modulo finito ha un peso e delle dimensioni maggiori. Per questo motivo, molti produttori di pannelli solari stanno pensando delle tecnologie in grado di aumentare l’efficienza del modulo, senza impattare, però, su peso e dimensioni.

Proprio negli ultimi anni alcune imprese operanti nel mondo del fotovoltaico hanno iniziato a testare i vantaggi delle celle Perc N-Type - una tecnologia in grado di offrire delle efficienze che superano anche il 25%. Ciò vuol dire che non solo l’efficienza aumenta, ma anche la potenza del modulo in Wp.

Infatti, una sola cella N-Type è in grado di aumentare la potenza di un pannello di circa 25 Wp rispetto a un modulo solare che, invece, non ne utilizza.

Nei prossimi anni altre due tecnologie, la TOPcon (Tunnel Oxide Passivated Contacts) e la HJT (Hetero Junction Tecnology), potrebbero crescere e guadagnare importanti quote di mercato grazie anche all’espansione dei top player di mercato. Vediamole insieme nel dettaglio!

Tecnologia TOPcon

TOPcon può definirsi come un aggiornamento delle linee mono PERC già presenti sul mercato. Andando nel dettaglio, nella tecnologia TOPcon viene sfruttato  l’uso di contatti selettivi per i portatori di carica ed è richiesta  la presenza di uno strato di ossidi tra i contatti metallici e il wafer di silicio. In questo modo si vanno a diminuire le perdite da ricombinazione.

Ma chi ha inventato questa tecnologia?

Il primo a utilizzare questa tecnologia è stato Fraunhofer ISE per le celle monofacciali a piccola area. Questo uso ha permesso alle celle di tecnologia TOPcon di raggiungere un'efficienza di conversione del 25,8%. Per questo motivo, successivamente TOPcon è stata velocemente adottata nei laboratori di istituti e produttori di tutto il mondo.

Nel 2015, la tecnologia TOPcon è stata applicata da Trina Solar a una cella fotovoltaica bifacciale su vasta area, con lo scopo di una produzione di massa. Quattro anni dopo, Trina Solar ha raggiunto un valore di efficienza delle celle del 23% nella parte frontale delle stesse .

La tecnologia HJT

Come la tecnologia TOPcon, anche la tecnologia HJT rappresenta un salto tecnologico nel mondo del fotovoltaico. Questa tecnologia viene applicata a moduli fotovoltaici bifacciali di ultima generazione e consente alle celle solari di superare le prestazioni dei tradizionali moduli solari in commercio. Infatti, l’efficienza di queste celle può superare anche il 24,5%.

La potenza massima dei moduli con tecnologia HJT va da i 370W ai 400 W per pannello, con la possibilità di aumentare la potenza grazie alle nuove implementazioni in fase di sviluppo.

Dato che questa tecnologia viene applicata a pannelli bifacciali, è possibile catturare la luce sia sul lato anteriore che posteriore. In questo modo è possibile ottenere una maggiore produzione di energia elettrica, che quantificata corrisponde a un 30% in più rispetto ai pannelli tradizionali mono-facciali. Perciò questa soluzione consente di installare un numero minore di pannelli fotovoltaici e godere della stessa potenza ed efficienza. Infine, è rilevante menzionare che HJT possiede una robustezza tale da consentire una durata del modulo superiore ai 35 anni.

Le previsioni di Bloomberg per i moduli solari

Recentemente Bloomberg ha pubblicato un rapporto sul mondo del fotovoltaico dove è emerso che le celle N-Type avranno un ruolo primario negli anni a venire. Infatti, si stanno iniziando a costruire nuove fabbriche di celle con una capacità superiore ai 10 GW per i prodotti TOPcon ed eterogiunzione HJT. Quindi, non è imprevedibile una diffusione mondiale di queste due tecnologie.

L’indagine afferma che saranno le celle TOPcon ad avere un ruolo principale, perché il processo di produzione è molto simile a quello delle celle Perc P-Type. Quindi, per realizzarle sarà solamente necessario un aggiornamento delle linee di produzione esistenti. Al contrario, nel caso delle celle HJT le linee dovranno essere arricchite con nuovi macchinari.

Le previsioni di PV InfoLink

Bloomberg non è l’unica società ad aver pubblicato un report sul futuro dei moduli solari. PV InfoLink, infatti, prevede che quest’anno la capacità produttiva globale delle celle TOPcon sarà attorno ai 42,4 GW, un dato nettamente maggiore ai 14,7 GW del 2021. Per le celle HJT, invece, PV InfoLink prevede una capacità attorno a 15,4 GW, anch’essa una cifra superiore alle previsioni del 2021 con 6,9 GW.

Inoltre, è previsto che l’anno prossimo queste due tecnologie dovrebbero crescere in modo rilevante ed arrivare a toccare rispettivamente i 78,6 GW e i 22,8 GW.

Esempi rilevanti di aziende che hanno adottato questa tecnologia

Non solo Trina Solar ha adattato per la prima volta la tecnologia TOPcon, anche LONGi Solar vanta alcuni primati. Infatti, nel 2021, l’impresa ha raggiunto tre nuovi record mondiali per l'efficienza delle celle N-Type TOPcon, P-Type TOPcon e HJT. In particolare, la cella solare N-Type TOPcon ha raggiunto un tasso di conversione del 25,21%!

Lasciando da parte i record, anche JA Solar vanta numerose gamme di prodotti con queste tecnologie.

Noi di Otovo collaboriamo con Trina Solar, Ja Solar e LONGi Solar, offrendo prodotti di alta qualità e innovazione. Di seguito le gamme che che offriamo:

Trina

• Moduli solari Trina: Il pannello solare TSM DE08M.08 (II).
  

Ja Solar

• Pannelli fotovoltaici JA Solar: JAM60S20, un modulo monocristallino ad alto rendimento con 60 celle e una potenza di 380W.
  

LONGi Solar

• Pannelli solari LONGi Solar: gamma LR4-60HPH (370M- 385M).