4 marzo 2009 – Tra le tecnologie fv che si apprestano a raggiungere la “grid parity” (ovvero la parità di costo delle elettricità fotovoltaica con quella da fonti tradizionali) c’è anche il fotovoltaico a concentrazione.

Lo sostiene il rapporto, The CPV Challenge (Part I): Achieving Grid Parity” (info) realizzato da CPV today, network specializzato nel settore, e dalla Università spagnola di Jaén (Andalusia). Secondo lo studio, questo traguardo sarà raggiunto tra il 2011 e il 2015 nelle regione a maggiore irraggiamento solare.

A propiziare questo risultato miglioramenti sia sul fronte dell’efficienza delle celle sia nella precisione degli strumenti ottici, che saranno alla base anche di una significativa riduzione dei costi di produzione e installazione di questa tecnologia.

Ma come funziona un impianto a concetrazione fv? Il fotovoltaico a concentrazione, o CPV (Concentrating photovoltaic) utilizza una serie di lenti che concentrano la luce del sole su celle di dimensioni inferiori rispetto a quelle utilizzate in un modulo convenzionale, ma mediamente molto più efficienti.

A seconda della tipologia dell’impianto, le lenti concentrano la luce solare secondo un fattore che può andare da 2, nei sistemi a bassa concentrazione, a più di 1.000, in quelli ad alta concentrazione. In pratica, il fascio di luce che investe la cella con un’intensità molto maggiore rispetto a quella proveniente dal sole aumentando di conseguenza le performance della cella stessa e consentendo l’utilizzo di una minore quantità di semiconduttore, il materiale che consente la conversione in energia elettrica e che ha un peso notevole nel costo finale di un impianto.

Attualmente, gran parte delle società che sviluppano sistemi CPV impiegano celle a tripla giunzione, celle cioè con tre strati di semiconduttori. Questo tipo di celle, a tre o più strati, hanno già ottenuto efficienze dell’ordine del 35/39 per cento, superando con ampio margine le celle tradizionali al silicio benché molto più piccole.

Basti pensare che una cella convenzionale con il 14 per cento di efficienza con un’incidenza della luce solare di 1.000 Watt/m2, richiede una superficie di 71 centimetri quadrati per produrre 1 watt. Una cella per un sistema CPV con il 25 per cento di efficienza in un sistema con un fattore di concentrazione di 1.000 soli necessita di appena 4 millimetri quadrati per produrre lo stesso quantitativo di energia.

Tornando allo studio, il suo dato di partenza è che oggi il CPV costa ancora troppo: tra i 31 e i 39 centesimi di euro per kWh, prezzi alti dovuti in parte alle dimensioni relativamente piccole di gran parte delle installazioni oggi esistenti.

Tuttavia, secondo il rapporto, è in arrivo nel giro di pochi anni una significativa riduzione del prezzo, che porterà il costo del CPV tra i 0,12 e 0,15 euro per kWh entro al massimo il 2015 in posti con un'irradiazione solare di 2500 kWh/m2/anno. 

Ciò grazie a un livello di efficienza delle celle che, secondo il rapporto, schizzerà al 50 per cento e oltre nel giro di due o tre anni. (Confronta l'ultimo record del Fraunhofer Institute)