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Un pannello solare a due celle
Una start-up chiamata stazione riceverà $ 1 milione dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) per sviluppare un nuovo tipo di pannello solare a basso costo e ad alta efficienza. La società utilizzerà il nuovo finanziamento per realizzare pannelli solari che combinano due tipi di celle solari, che consentiranno ai pannelli di convertire in modo efficiente un'ampia gamma dello spettro solare in elettricità.
Stion produce già pannelli solari a film sottile, un tipo di pannello solare che è generalmente meno efficiente dei pannelli solari convenzionali in silicio cristallino, ma che può costare molto meno da produrre, in alcuni casi la metà. I nuovi pannelli sono pensati per essere altrettanto efficienti di quelli convenzionali in silicio, ma comunque significativamente più economici da produrre. Il finanziamento fa parte di quanto annunciato di recente dall'amministrazione Obama Colpo di sole iniziativa, che ha l'obiettivo di ridurre il costo dei pannelli solari installati del 75%, per rendere l'energia solare competitiva con i combustibili fossili.
I pannelli esistenti di Stion convertono il 12% dell'energia della luce solare in elettricità. Questa è una cifra elevata per i pannelli solari a film sottile, che in genere hanno efficienze che vanno dal 6 all'11%. I nuovi pannelli utilizzano un design a celle solari tandem per aumentare l'efficienza dal 15 al 18 percento, afferma il fondatore e chief technology officer Howard Lee.
Lee non dirà esattamente quanto costa a Stion realizzare i suoi pannelli solari di prima generazione, ma afferma che l'azienda è ora vicina ad essere competitiva con First Solar, il più grande produttore mondiale di pannelli solari a film sottile. I bassi costi e l'efficienza relativamente elevata di First Solar l'hanno resa l'unico produttore di film sottili a competere con la capacità di produzione dei più grandi produttori di pannelli solari convenzionali. (I pannelli sono più economici dei tradizionali pannelli in silicio, ma meno efficienti.)
First Solar produce pannelli solari a film sottile di cadmio-tellururo, mentre Stion produce un tipo di pannello solare in rame, indio, gallio e selenio (CIGS). Questo materiale sta appena iniziando a essere commercializzato e molti esperti ritengono che possa raggiungere efficienze più elevate rispetto alle celle solari al tellururo di cadmio.
Ma due cose distinguono la tecnologia di Stion dagli altri produttori di pannelli solari CIGS. Innanzitutto, non richiede apparecchiature di produzione specializzate, ma utilizza apparecchiature di sputtering convenzionali che vengono utilizzate ora per realizzare film sottili per chip semiconduttori e dischi rigidi.
Lee afferma che ciò consentirà di espandere facilmente la propria produzione in tutto il mondo. Puoi usare attrezzature che puoi acquistare dallo scaffale, dice.
In secondo luogo, i pannelli di Stion sono sintonizzati per convertire in modo efficiente diverse parti dello spettro solare rispetto ad altri pannelli CIGS. Il suo prodotto di prima generazione è sintonizzato per assorbire la luce maggiormente verso l'estremità rossa dello spettro solare, il che lo rende un buon abbinamento con una cella solare, realizzata con materiali simili a CIGS, progettata per l'estremità blu dello spettro.
L'associazione delle celle aumenta l'efficienza complessiva del pannello solare e può ridurre i costi riducendo il numero di pannelli che devono essere installati. (Le celle solari tandem a film sottile in silicio amorfo sono state realizzate da altri produttori, ma sono molto meno efficienti di quelle che Stion sta sviluppando.)
Stion, fondata nel 2006, ha raccolto fino ad oggi circa 115 milioni di dollari. Produce pannelli solari a San Jose, in California, e sta costruendo un'altra fabbrica nel Mississippi con l'aiuto di un prestito aggiuntivo di 75 milioni di dollari. Il suo obiettivo nell'ambito del finanziamento NREL è quello di produrre, entro un anno, una versione dei suoi pannelli tandem che potrebbe essere prodotta in serie.
Il programma NREL ha lo scopo di finanziare le aziende che stanno adottando approcci radicalmente diversi ai pannelli solari che potrebbero portare alla produzione di pannelli solari a meno di 50 centesimi per watt, afferma Martha Symko-Davies, che gestisce il progetto PV Technology Incubator presso NREL. I ricercatori hanno sperimentato le celle solari CIGS per decenni, ma lei afferma che aziende come Stion hanno fatto grandi passi avanti negli ultimi tre o quattro anni nel portare CIGS sul mercato. Di conseguenza, creare una cella tandem ora dovrebbe essere relativamente facile. Se hai il tuo CIGS funzionante, fare quello che sta facendo Stion non dovrebbe richiedere molto di più, dice.