Pannelli fotovoltaici sfaccettati che generano molta più energia di quelli piatti, celle double-face che catturano l'energia del sole su tutte e due le superfici, vetri solari capaci di produrre energia a buon mercato con una tecnologia basata sul colore, sistemi integrati intelligenti che raccordano la produzione solare con l'efficienza energetica. Il fotovoltaico si fa in quattro per raggiungere in tempi brevi la grid parity, ovvero la competitività con i combustibili fossili, che in alcune zone d'Italia è già a portata di mano, anche grazie all'aumento costante del prezzo del petrolio.
Il calo dei prezzi dei moduli e l'esplosione del mercato interno cinese sono i fattori destinati a caratterizzare nei prossimi mesi il fotovoltaico mondiale, che cerca di aggiustare il tiro mano a mano che i diversi Paesi smettono di incentivarne la crescita, ormai esponenziale. Dopo la Spagna, che già nel 2010 aveva ridotto gli incentivi quasi a zero, anche il Regno Unito e la Germania hanno messo mano alle forbici con tagli significativi l'anno scorso e adesso l'Italia sta facendo lo stesso. Finita la pacchia europea, sul versante produttivo è iniziata così una fase di consolidamento a livello globale, che privilegia i produttori più impegnati nella ricerca e nell'innovazione, con la previsione di un'uscita dal mercato dei player industriali più deboli.
Per restare a galla in questo mercato in tumultuosa evoluzione, va da sé che la creatività nell'innovazione è di cruciale importanza. Chi riuscirà a industrializzare ora le killer application di domani, è destinato a dominare la scena per molti anni a venire. Lo sforzo della ricerca si concentra in particolare sull'ulteriore miglioramento del rapporto fra efficienza e costo del modulo fotovoltaico. Il basso valore di questo rapporto rispetto ad altre fonti energetiche si traduce in un alto costo per kilowattora prodotto, almeno nel periodo di ammortamento dell'impianto, e costituisce il limite più forte all'affermazione su grande scala di questa tecnologia. Quindi la ricerca si indirizza verso la scoperta di materiali semiconduttori e tecniche di realizzazione che coniughino il basso costo con un'alta efficienza di conversione.
Dal silicio cristallino si è passati così al silicio ribbon, colato in strati piani come un nastro, al silicio amorfo che consente di realizzare moduli a film sottile, al tellururo di cadmio, solfuro di cadmio o arseniuro di gallio, tutti materiali più economici ma meno efficienti. Si lavora sui processi di produzione, sperimentando varie alternative di realizzazione, come le celle sfaccettate tridimensionali di Solar3D, che puntano a catturare la luce radente in tutte quelle angolature che adesso sfuggono ai moduli tradizionali, con una produzione di energia doppia rispetto all'attuale. Sono già industrializzate celle double-face, capaci di produrre energia da entrambe le facciate e quindi adatte per realizzare pareti libere, come i pannelli di protezione acustica lungo le autostrade. Ma si punta soprattutto all'integrazione negli edifici, come nel caso del vetro solare proposto da Oxford Photovoltaics, un'evoluzione che potrebbe presto permettere ai grattacieli di essere indipendenti dal punto di vista energetico. Nei vetri solari inventati da questo spin-off dell'università di Oxford, la luce del sole interagisce direttamente con il colorante, consentendo un costo di produzione non molto superiore ai pannelli tradizionali, calcolato dai ricercatori sui 35 centesimi per watt. Nel giro di un anno, quando l'industrializzazione sarà completata, potrebbero rivoluzionare un intero comparto: da un grattacielo alto 220 metri collocato in Texas e ricoperto interamente con vetro solare, si potrebbe generare fino a 5,3 megawattora al giorno, sufficienti per esempio ad alimentare 52.000 pc, rendendo l'edificio praticamente indipendente se affiancati a un'efficiente sistema di illuminazione a Led.
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