Energia fotovoltaica, l’importanza di una filiera industriale low cost

Sviluppare in Italia una filiera industriale legata al mondo dell’energia fotovoltaica in grado di produrre celle fotovoltaiche super efficienti e low coste per riconquistare competitività nel settore.

È questo l’obiettivo del progetto europeo AMPERE – Automated photovoltaic cell and Module industrial Production to regain and secure European Renewable Energy market” – finanziato con 14 milioni di euro dal programma Ue di ricerca e innovazione Horizon 2020 e al quale partecipano in Italia ENEA, CNR-IMM di Catania, la PMI Rise Technology e 3SUN del gruppo Enel Green Power, leader nel settore in Italia e capofila di AMPERE.

Cosa prevede il progetto Ampere per lo sviluppo dell’energia fotovoltaica prodotto con celle fotovoltaiche super efficienti?

Il progetto punta a creare nello stabilimento catanese della 3SUN una linea produttiva che in cinque anni sia in grado di realizzare moduli fotovoltaici ad alta efficienza bifacciali ad eterogiunzione su silicio per una capacità complessiva di 1 GW/anno. Questi moduli innovativi garantiscono rendimenti che superano il 23%, costi di produzione inferiori a 0,42 €/Wp, un’affidabilità di oltre 35 anni e un basso tasso di degrado delle prestazioni (inferiore a 0,5% annuo), tutti parametri superiori rispetto a quelli delle celle fotovoltaiche che dominano il mercato attuale.

Il ruolo dell’Enea nella produzione di celle fotovoltaiche super efficienti e low cost

All’ENEA spetta il ruolo di supporto tecnico scientifico per la simulazione computazionale, la verifica in laboratorio e soprattutto lo sviluppo e la sperimentazione di materiali innovativi, come ossidi e metalli trasparenti, in grado di massimizzare le rese delle celle ad eterogiunzione.

“Questo progetto rappresenta un’occasione unica per ricreare nel nostro paese una filiera industriale, in un settore in cui abbiamo perso la supremazia produttiva ma non quella tecnologica”, sottolinea Mario Tucci, responsabile Laboratorio Tecnologie Fotovoltaiche dell’ENEA. “Oggi abbiamo l’opportunità di rivoluzionare il mercato sviluppando know-how per aumentare le rese e abbattere i costi, creare una filiera competitiva e attraente e favorire la competitività del sistema produttivo nazionale, anche in assenza di incentivi pubblici.”

Tra partner europei del progetto anche alcuni tra i maggiori istituti scientifici, quali Fraunhofer ISE, CEA-INES (Commissariat a l’Energie Atomique et aux energies alternatives), CSEM (Centre Suisse Electronique et Microtecnique) ed EPFL (Ecole Politecnique Fédéral de Lausanne), mentre tra le industrie figurano Meyer Burgher Research AG, NorSun, Semilab e ERM (Environmental Resource Management).

Con una potenza cumulativa di quasi 300 GWp il mercato mondiale del fotovoltaico nel 2016 rappresenta l’1,3% della domanda di elettricità del pianeta con previsioni di crescita al 2020 fino al 4%. Stesso andamento per il fotovoltaico europeo che contribuisce per oltre 100 GW a quello mondiale. In Italia il trend positivo delle installazioni fotovoltaiche nel 2016 è stato costante in ogni mese, con un aumento di 369 MW della capacità complessiva (+22% rispetto al 2015), mentre la produzione di energia fotovoltaica è in grado di coprire oggi l’8% del fabbisogno energetico nazionale (record mondiale della percentuale di elettricità solare immessa in rete), con una capacità complessiva pari a 19,3 GWp.

“In questa prospettiva – aggiunge Tucci – il settore può dare un forte contributo alla riduzione dei gas serra in linea con gli obiettivi posti dalla COP21 nella lotta ai cambiamenti climatici ed essere determinante anche in considerazione dell’ulteriore obiettivo del 50% di produzione elettrica da rinnovabili al 2030 previsto dalla Ue per cui la potenza solare dovrà passare dagli attuali 19,3 GW ad un valore compreso tra 25 e 35 GW”.

Con i suoi centri di Casaccia e Portici attivi nel settore fotovoltaico, l’ENEA è in prima linea nello studio e nello sviluppo di dispositivi di tipo avanzato su diverse linee di ricerca: dal silicio cristallino ai film sottili di silicio amorfo, dai semiconduttori quaternari con leghe di quattro elementi fino ai dispositivi basati sui nuovi materiali ibridi a base di perovskite. Alle attività di ricerca scientifica l’Agenzia ha affiancato lo scambio di conoscenze e collaborazioni proattive con i maggiori centri di ricerca, università e aziende, sia nazionali che europei, per massimizzare gli sforzi e le competenze al fine di generare risultati innovativi sia sui materiali che sui dispositivi. Molte di queste collaborazioni si sono tramutate poi in importanti progetti finanziati a livello nazionale ed europeo.