Sviluppare in Italia una filiera industriale in grado di produrre celle fotovoltaiche super efficienti e low costericonquistare 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.
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[1] su silicio per una capacità complessiva di 1 GW/anno. Questi moduli innovativi garantiscono rendimenti che superano il 23%[2], costi di produzione inferiori a 0,42 €/Wp[3], 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.
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 di massimizzare le rese delle.
“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. La produzione di energia fotovoltaica continua a crescere anche in Italia (+22% nel 2016) e oggi il nostro paese con oltre 19 GWp di potenza installati in grado di coprire 8% del fabbisogno energetico nazionale, detiene il record della percentuale di elettricità? solare immessa in rete.
“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.
[1] La cella solare ad eterogiunzione è composta da due materiali diversi, in questo caso silicio cristallino e silicio amorfo.
[2] Si definisce rendimento o efficienza di un modulo fotovoltaico il rapporto espresso in percentuale tra energia captata e trasformata rispetto a quella totale incidente sulla superficie del modulo. Il rendimento è sempre inferiore all’unità (o 100%) per effetto di inevitabili perdite nel sistema reale.
[3] Il watt picco (Wp) è l’unità di misura della potenza teorica massima producibile da un generatore elettrico o viceversa la potenza teorica massima assorbibile da un carico elettrico.
