Celle solari con un'efficienza eccezionale: la perovskite incontra il sicilio

Recentemente, l'efficienza del 33,9 percento di una cella solare del produttore LONGi ha fatto notizia, anche se si trattava solo di un piccolo campione.

Non è stato solo l'alto rendimento energetico a essere notevole, ma anche la composizione delle celle, che dà speranza per il futuro. Uno strato di perovskite viene applicato a una cella solare classica, principalmente in silicio.

Le celle realizzate con questo materiale, il titanato di calcio per la precisione, dovrebbero essere in grado di raggiungere un'efficienza del 50 percento, almeno in un ambiente di laboratorio. Purtroppo, non sono molto durevoli, sicuramente non per 25 anni, cosa che può fare una cella solare classica a base di silicio, che può raggiungere ancora l'80 percento della sua efficienza originale.

Purtroppo, questa efficienza non è così alta come sarebbe auspicabile. Il rendimento energetico massimo è di poco inferiore al 20 percento. Ed è qui che entra in gioco la cella solare tandem. Si tratta ancora di congetture, ma nella migliore delle ipotesi un'efficienza del 45 percento e una durata di vita di almeno 30 anni sembrano promettenti.

Praticamente fattibile

Oxford PV ha dimostrato che questo può funzionare su scala industriale presso il suo stabilimento di Brandenburg an der Havel, in Germania. Tali celle solari tandem vengono già prodotte qui e raggiungono un'efficienza del 28,6 percento.

Su scala più ampia, sono calcolate al 24%. Oxford PV afferma inoltre che la sola fabbrica in loco può produrre 50 megawatt di energia all'anno a pieno regime. Il tetto di una casa tipica ha una capacità di circa 10 kilowatt, ossia 0,01 megawatt.

Molto di più, molto più economico

Questo sviluppo è arrivato giusto in tempo, come dimostra un'occhiata alle cifre assolute. Nel 2022, sono stati installati 1,2 terawatt di energia solare - in tutto il pianeta. Anche se questa energia venisse utilizzata in modo ottimale, non sarebbe sufficiente a coprire l'intero fabbisogno energetico di un Paese industrializzato come la Germania.

L'obiettivo è quindi quello di avere 100 terawatt disponibili in tutto il mondo entro il 2060, se possibile. Ciò equivarrebbe a 25 volte la quantità di elettricità che gli Stati Uniti producono ogni anno.

I prezzi per chilowattora sono già più che competitivi. 6 centesimi per l'intero ciclo di vita di un sistema fotovoltaico. Sarebbe la metà per le celle solari tandem con perovskite e silicio.

Rispetto ai combustibili fossili o persino all'energia nucleare, dove persino le aziende energetiche parlano di circa 9 centesimi per kilowatt, l'energia solare è straordinariamente economica.

Il problema è che l'investimento deve essere effettuato prima di produrre il primo chilowattora. Con il gas o il petrolio, i pagamenti devono essere effettuati gradualmente. Con l'energia nucleare, la generazione successiva deve preoccuparsi dei costi di smaltimento.

I moduli solari economici, durevoli e particolarmente efficienti sono quindi i benvenuti.