I pannelli solari di ultima generazione: le novità

L’aggiornamento tecnologico rappresenta senza dubbio la chiave di volta per rendere sempre più concorrenziale il fotovoltaico e le altre fonti rinnovabili, spingendo in tal modo l’economia mondiale a sganciarsi infine da quelle fossili, pericolose per l’ambiente e rese sempre più precarie dall’instabilità geopolitica.
Nel settore del fotovoltaico, la strada da percorrere è quella rappresentata dai pannelli solari di ultima generazione, caratterizzati dall’alta efficienza e basso costo.
A tal proposito si ricordi come nonostante i passi in avanti compiuti nel corso degli ultimi anni, il fotovoltaico, presenti ancora alcuni limiti e abbia di fronte a sé una serie di sfide da superare se intende veramente diventare la tecnologia energetica pulita, efficiente ed economica in grado di portarci ad un futuro più sicuro, sotto ogni punto di vista.
I pannelli solari di ultima generazione sono chiamati a dare una risposta non nel senso dei costi, che sono del resto calati per quanto concerne gli impianti in Italia dell’80% nel corso degli ultimi 8 anni, quanto in relazione alla loro efficienza, rimasta invece intorno al 19% per i moduli monocristallini e policristallini. Mentre i pannelli fotovoltaici ad alta efficienza più utilizzati sono in grado di attestare i loro rendimenti intorno al 20%

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Ad esempio il costante calo dei costi di produzione ha contribuito a ridurre la forbice in termini di convenienza rispetto alle fonti fossili, grazie alla crescente automatizzazione dei processi produttivi che sono ora in grado di garantire velocità di fabbricazione, qualità e maggiore economicità per effetto delle grandi economie di scala a livello globale.

Per effetto di quanto accaduto nella produzione, il prezzo di vendita dei pannelli da parte dei grossisti si aggira intorno ai 50 centesimi al Watt e su un livello doppio per quanto riguarda i pannelli fotovoltaici ad alta efficienza. Ove i pannelli solari di ultima generazione riuscissero ad aumentare decisamente il loro rendimento il cerchio andrebbe praticamente a chiudersi, facendo del fotovoltaico una realtà sempre più diffusa.

Continua la ricerca per il fotovoltaico ad alta efficienza

L’ambizioso proposito di trovare sistemi fotovoltaici a basso costo e ad alta efficienza procede di pari passo con la ricerca scientifica sull’energy storage, ovvero quella tesa a trovare sistemi di accumulo in grado di ottimizzare i risultati di produzione e consumo da fonte rinnovabile. In pratica non è importante soltanto riuscire a produrre molta energia pulita sfruttando il picco produttivo del fotovoltaico, ma anche trovare la maniera migliore per riuscire ad utilizzarla nel corso di ogni fascia oraria giornaliera e notturna.
In tal senso va messo in rilievo come tre ricercatori del Cnr e dell’Università di Modena e Reggio Emilia abbiano dimostrato come sia possibile aumentare l’efficienza dei sistemi fotovoltaici sfruttando la natura quantistica dell’interazione tra nanocristalli di silicio. I risultati della loro ricerca, che sfrutta le nanotecnologie e le proprietà dei quanti, ovvero l’unità fisica indivisibile più piccola degli elettroni, sono stati pubblicati sulla rivista internazionale Nature Photonics, delineando quelli che potrebbero in effetti diventare i pannelli solari di nuova generazione.

Protagonista dello studio è il silicio nanostrutturato, il quale può convertire la radiazione solare in corrente elettrica. Essendo il silicio, un elemento presente con grande abbondanza sulla superficie terrestre, proprio da un suo impiego sempre più largo ed efficiente dovrebbe partire la produzione di energia pulita, abbondante, rinnovabile e in grado di preservarci dai pericoli insiti nel nucleare.

La risposta data dai tre ricercatori si sostanzia sotto forma di nuove strategie per la produzione da fotovoltaico che, andando a sfruttare alcune proprietà del silicio sarebbero in grado di aumentare il rapporto di conversione della luce solare in corrente elettrica. Un primo passo verso un rendimento più alto dei pannelli solari di nuova generazione, che offre in particolare una buona prospettiva nella transizione verso le celle fotovoltaiche del futuro.

Le grandi potenzialità del fotovoltaico

pannelli ultima generazione, novitàA confermare le grandi potenzialità dei pannelli solari di ultima generazione concorrono anche i dati elaborati dai ricercatori dell’Istituto di Biometeorologia e dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati del CNR, secondo i quali già ad oggi il fotovoltaico globale riuscirebbe a collezionare circa 200 Giga watt della potenza elettrica disponibile.

Un quantitativo pari al fabbisogno elettrico annuo dell’Italia e ad un decimo di quello elettrico globale. Considerando l’ulteriore evoluzione tecnologica, l’ulteriore ribassamento dei prezzi, che dovrebbe procedere al ritmo di un 10% annuo sino al 2027, e i nuovi modelli di consumi verso l’elettrico, come la mobilità e la domotica, un potenziale praticamente infinito.

Va ricordato al proposito come ogni pannello fotovoltaico sia in grado di restituire da 10 a 50 volte l’energia impiegata nella costruzione degli impianti, a seconda della tecnologia utilizzata.
Gli stessi ricercatori sgombrano poi il campo dall’obiezione mossa spesso allo sviluppo dell’energia solare, la necessità di grandi spazi, ricordando come una superficie pari o inferiore allo 0,6 per cento del territorio continentale si rivelerebbe sufficiente al fine di garantire una produzione elettrica in grado di soddisfare l’intera Unione Europea.

Mentre su scala globale non più dell’1 per cento del territorio darebbe sufficienti garanzie per la copertura del fabbisogno elettrico col fotovoltaico, ovvero non più delle superfici già edificate.
Anche dal punto di vista dei costi, l’energia fotovoltaica viene già oggi prodotta e venduta a prezzi inferiori sulle borse elettriche rispetto a quella prodotta dalle fonti convenzionali. Il tutto senza dover ricorrere all’energy storage, facendo quindi capire come il solare sia già competitivo in molti Paesi, a partire da alcuni stati indiani, ove già costa meno rispetto all’energia prodotta da fonti fossili.

Il prezzo medio di mercato dell’energia, proprio grazie al fotovoltaico, è infatti diminuito in Germania da 5 a meno di 3 centesimi per kWh, mentre in Italia è passato dagli 8 ai circa 4 centesimi per kwh nel periodo compreso dal 2006 ad oggi. Insomma, lo sviluppo del fotovoltaico ha comportato un abbassamento di circa il 50% nel prezzo di vendita dell’energia, in quanto la sua immissione sui mercati ha un benefico effetto sulla concorrenza.



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