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Come First Solar sta evitando le turbolenze del settore
In un magazzino di un quartiere industriale anonimo appena fuori dalla superstrada 101, a Santa Clara, First Solar sta testando i limiti della tecnologia delle celle solari. All'interno dello spazio dalle pareti bianche, le macchine depositano tellururo di cadmio su lastre di vetro superpuro per realizzare pannelli solari. Il giorno che ho visitato, questa primavera, il luogo aveva l'aria ovattata e intensa di una sala operatoria di un ospedale.
Negli ultimi tre anni, First Solar ha investito molto nelle sue strutture di ricerca e sviluppo, incluso il laboratorio di Santa Clara. Mentre il mercato solare di oggi è dominato da celle a base di silicio, First Solar produce celle a film sottile (che, come suggerisce il nome, sono meno spesse e più flessibili delle celle di silicio convenzionali) che sono costituite da un composto degli elementi cadmio e tellurio . La società con sede in Arizona scommette che le celle a base di tellururo di cadmio possono essere molto più efficienti nel convertire l'energia dal sole in elettricità.
Il mese scorso First Solar ha dichiarato di aver stabilito un nuovo record di efficienza per le celle al tellururo di cadmio: i dispositivi prodotti nel suo laboratorio di ricerca hanno convertito il 22,1% dell'energia della luce solare in elettricità (vedi First Solar's Cells Break Efficiency Record). Sul campo, le celle di First Solar hanno raggiunto un'efficienza di quasi il 17%, paragonabile ai pannelli solari a base di silicio. Sebbene il silicio sia stato tradizionalmente più efficiente del tellururo di cadmio, i recenti risultati di First Solar indicano che le sue celle stanno rapidamente superando il silicio.
La ricerca di First Solar per inventare il futuro dell'energia solare arriva in mezzo a turbolenze che hanno travolto molte aziende solari sulla scia del crollo di SunEdison (vedi Perché il gigante solare SunEdison potrebbe essere condannato). Nonostante il fatto che l'ultimo trimestre del 2015 sia stato il miglior trimestre nella storia del settore in termini di megawatt installati e che il Congresso a dicembre abbia esteso il credito d'imposta sugli investimenti, che fornisce crediti per un valore del 30% del valore degli impianti, condivide nei grandi sviluppatori solari come Sunrun e SolarCity hanno perso quasi la metà del loro valore negli ultimi mesi. Le azioni di First Solar, al contrario, sono aumentate del 17% dopo aver riportato ottimi risultati del 2015 a fine febbraio. Ancora più importante, a differenza della maggior parte dei suoi concorrenti, First Solar è redditizia: l'azienda ha guadagnato 546 milioni di dollari nel 2015 su quasi 3,6 miliardi di dollari di ricavi.
Fondata nel 1999, First Solar è sia un fornitore di pannelli solari che uno sviluppatore di propri grandi parchi solari. Nell'ultimo decennio, poiché i produttori a basso costo in Cina hanno ridotto il costo dei pannelli solari di base, First Solar ha investito molto in una tecnologia cellulare sofisticata e costosa. L'azienda spende circa il 4% dei suoi ricavi in ricerca e sviluppo, quasi il doppio della media del settore solare.
Anche se l'industria si è concentrata sulle celle solari a base di silicio, che ora controllano quasi il 95% del mercato, First Solar è rimasta fedele al tellururo di cadmio come materiale di base per la sua tecnologia a film sottile. E a differenza di Solar City, che sta costruendo una fabbrica da 750 milioni di dollari a Buffalo per produrre celle solari al silicio, First Solar si concentra sul mercato dei parchi solari su scala industriale piuttosto che sul mercato dei tetti residenziali.
Come mostra il grafico sopra, le celle solari in silicio multicristallino (che rappresentano circa l'80% del mercato del silicio) si sono fermate a circa il 20% di efficienza per le celle di ricerca in laboratorio, che si converte a circa il 16% sul campo. All'inizio di questo mese, First Solar ha affermato che le sue celle potrebbero raggiungere un'efficienza del 24% entro due anni e che nel funzionamento reale i suoi pannelli potrebbero raggiungere il 19% in tre anni. Il tellururo di cadio è particolarmente efficace nelle regioni calde e umide come il sud-est degli Stati Uniti e l'Asia meridionale, dove si prevede che gran parte della crescita del mercato solare su scala industriale avverrà nei prossimi anni.
Le celle a film sottile sono anche più facili da realizzare. Il processo di deposizione di vapore di First Solar richiede circa tre ore e mezza per realizzare un pannello solare, dalla lastra di vetro pulita al prodotto finito. La produzione di pannelli di silicio convenzionali richiede prima la cottura del silicio in un forno ad alta temperatura e può richiedere più di due giorni dall'inizio alla fine. Concentrandosi sui miglioramenti dell'efficienza e sulle innovazioni di produzione, First Solar è riuscita dove altri produttori di pannelli solari al tellururo di cadmio hanno fallito. Nel 2013 First Solar ha acquisito la tecnologia di GE dopo che GE ha annullato i piani per un impianto da 300 milioni di dollari in Colorado.
L'analista di ricerca di Guggenheim Securities Sophie Karp stima che i pannelli di silicio costano da 69 a 80 centesimi per watt per la produzione; quelli al tellururo di cadmio a film sottile costano da 60 a 70 centesimi. Ciò significa che, per First Solar, il calcolo è semplice: pannelli più efficienti prodotti a un costo inferiore rispetto ai suoi concorrenti convenzionali.