produzione di energia elettrica con sistemi a celle ... - Il Saturatore

quadro attuale e potenziale di sviluppo
Nell’altra tabella che segue è riportata, invece, per sequenza di lavorazione, la quantità di
energia richiesta per la produzione di un sistema fotovoltaico con silicio amorfo
secondo la odierna tecnologia di produzione.
Lavorazione Energia richiesta (MJ/m²)
Produzione della cella fotovoltaica 50
Incapsulamento 350
Produzione del modulo fotovoltaico 400
Assemblaggio del modulo fotovoltaico 400
Totale per modulo fotovoltaico 1.200
Produzione della cornice in alluminio 400
Totale per modulo composto 1.600
Da queste analisi energetiche si può concludere che gli impianti grid-connented
riducono il consumo di fonti fossili di energia.
Sono state altresì condotte ricerche riguardo a quali innovazioni tecnologiche possano
contribuire alla riduzione del bilancio di energia per la produzione dei sistemi
fotovoltaici.
Le tematiche riguardano generalmente l’efficienza dei materiali, l’efficienza energetica, i
nuovi processi.
È stato constatato che il fabbisogno energetico per la produzione di un sistema
fotovoltaico al silicio cristallino è dovuto quasi del tutto al wafer di silicio: si sono
analizzate tre possibili metodologie per ottenere la riduzione dei costi che vengono
presentate in ordine decrescente di probabilità di applicazione:
- riduzione dello spessore di silicio, questa sembra essere una strada percorribile,
infatti l’industria fotovoltaica si è già attivata nel tentativo di riduzione degli
spessori da 350÷350 µm a 200÷150 µm con una riduzione del fabbisogno di
energia del 30÷ 40%;
- metodi alternativi di produzione del wafer; la tecnologia non sembra aiutare in
tal senso poiché per la formazione dei wafer di silicio dal lingotto le perdite di
materia prima sono assai elevate. Il silicio di grado elettronico che si ottiene da
un lingotto costituisce il 30% del lingotto stesso in questa direzione sembra
potere essere commercialmente attraente la possibilità di ridurre il fabbisogno
energetico nell’ordine del 40÷60%;
- fonti alternative per l’approvvigionamento di silicio di elevata purezza, il silicio
usato nella tecnologia fotovoltaica è un materiale con elevata densità energetica
(1.100 MJ/kg). Attualmente l’industria fotovoltaica utilizza gli scarti di
lavorazione dell’industria elettronica, che per i propri scopi è di scarsa qualità,
ma con l’incremento della produzione fotovoltaica gli scarti dell’industria
elettronica sono divenuti insufficienti. Occorre sviluppare nuove tecnologie per
il reperimento di materia prima.
Gli obbiettivi dello studio condotto in Olanda sono quelli della riduzione del fabbisogno
energetico per la produzione fotovoltaica a circa 2.600 MJ/m² di pannello solare con
Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca 223