Questa mattina leggevamo l’ennesima previsione sul calo dei costi del fotovoltaico, pubblicata dalla European Photovoltaic Technology Platform, centro di ricerca finanziato dalla UE (vedi allegato in basso). Vi si dipinge un futuro prossimo nel quale il fotovoltaico batterà in quanto a convenienza economica sia l’energia acquistata dalla rete che, qualche anno più tardi, la produzione elettrica dalle fonti convenzionali. Nel giro di 15 anni, è la previsione, i costi del solare, calati dell’80% negli ultimi 5 anni, scenderanno di un altro 50%.
Per questo al 2030 il FV non solo sarà in grid parity – cioè più economico dell’energia retail – in tutta Europa (in alcuni Paesi tra cui il nostro lo è già), ma converrà (ovviamente senza incentivi) rispetto alle fossili anche nella produzione per la vendita all’ingrosso. Negli Stati più assolati dell’Unione, secondo lo studio, il solare produrrà a 20-25 €/MWh, cioè circa la metà della media del prezzo dell’energia in Borsa, nel 2014 in Italia di 52,08 €/MWh. Perfino nella piovosa Gran Bretagna riuscirà a fornire elettricità a soli 50 €/MWh.
Quanto previsto dalla European Photovoltaic Technology Platform però ormai quasi non fa più notizia, dato che gli studi che prevedono che il FV sarà ampiamente competitivo, di recente, si susseguono (si vedano ad esempio quelli di Fraunhofer Institut e Deutsche Bank). Abbiamo deciso di aprire l’articolo con questo report solo per un motivo particolare: queste previsioni assumono che nei prossimi anni non ci siano breakthrough tecnologici. Invece i salti in avanti nelle tecnologie per il FV ci sono, eccome, e avvengono continuamente: basta dare un’occhiata alla nostra sezione Ricerca e Industria o cliccare sul tag R&D Fotovoltaico per rendersene conto.
L’ultima notizia in questo senso arriva dai ricercatori del Berkeley Lab e della University of Illinois: hanno creato un concentratore luminescente che riesce a raccogliere i fotoni “blu”, quelli con l’energia più alta nello spettro luminoso, con un’efficienza 30 volte maggiore rispetto ad una cella FV convenzionale (vedi link in basso per le fonti).
Grazie a nanoparticelle e specchi fotonici, si è ottenuto il concentratore luminescente con le più altre prestazioni al mondo: un fattore di concentrazione di 30 e un’efficienza ottica dell’82% per i fotoni blu. A chi non vuole addentrarsi nei dettagli tecnici, basti sapere che questa innovazione apre la strada per avere celle solari low-cost che usano in maniera estremamente efficiente la parte alta dello spettro solare. Una delle vie che accelererà la diffusione del FV.
A differenza delle celle convenzionali, che assorbono la luce direttamente, quelle a concentratori luminescenti (dette LSC) captano l’energia luminosa tramite una lastra di materiale relativamente economico, che riemette la luce assorbita con lunghezze d’onda maggiori e la dirige verso celle fotovoltaiche piccolissime e molto efficienti.
Le celle LSC come quelle in questione, usando punti quantici (quantum dot) e specchi fotonici (vedi immagine sotto), riescono ad avere perdite di fotoni minori rispetto alle LSC a base di tinture molecolari. Con fattori di concentrazione così alti è dunque possibile ridurre la superficie delle celle FV vere e proprie usate nel fotovoltaico a concentrazione, molto efficienti e molto costose. Alla base della tecnologia in questione ci sono nanoparticelle composte da seleniuro di cadmio e solfuro di cadmio (materiali tossici che necessitano di particolare cura nello smaltimento).
Insomma, un passo avanti significativo, anche perché, secondo i ricercatori, ci sono buoni margini per migliorare ulteriormente le prestazioni di questo tipo di celle LSC. Non è un caso che la tecnologia abbia suscitato l’interesse della Casa Bianca: al progetto di un nuovo concentratore (che sarà portato avanti da Berkeley Lab, University of Illinois, Caltech e National Renewable Energy Lab) è stato garantito un finanziamento di 3 milioni di dollari dal Department of Energy.
- Il comunicato in inglese fornitoci dai ricercatori
- La pubblicazione scientifica uscita su ACS Photonics, “Quantum Dot Luminescent Concentrator Cavity Exhibiting 30-fold Concentration”
- Le previsioni sul costo del FV (senza tenere conto dei breakthrough tecnologici) della European Photovoltaic Technology Platform (pdf)
