Celle solari economiche ed ecologiche grazie al cobalto

Celle solari economiche ed ecologiche grazie al cobalto

(Fonte:GreenStyle.it-Silvana santo)

Le celle solari potrebbero diventare più economiche e rispettose dell’ambiente grazie all’impiego di cobalto. Come descritto in un articolo appena pubblicato dalla rivista Chemical Communications, i ricercatori dell’Università di Basilea hanno sviluppato un prototipo di cella solare a tinta sensibilizzata (DSC) contenente rame in cui il costoso (e relativamente raro) iodio è stato sostituito con il molto più comune cobalto.

La nuova cella solare Cu-Co, come è stato soprannominato il prototipo, non mostra alcuna perdita di prestazioni rispetto alle celle convenzionali contenenti iodio. Le celle fotovoltaiche a tinta sensibilizzata catturano la luce del sole sfruttando un colorante, per poi, attraverso un processo di trasferimento di elettroni, trasformarla in corrente elettrica.

Il trasporto degli elettroni è assicurato dalla presenza di elettroliti, che, nelle celle DSCs convenzionali, sono appunto iodio e ioduro di rame. Oltre a ridurre i costi di produzione, secondo i ricercatori questa innovazione permetterà di rendere le celle solari più sostenibili.

Spiega infatti Biljana Bozic-Weber , responsabile del progetto:

Lo iodio è un elemento raro, presente sulla Terra solo a concentrazioni di 450 parti per miliardo, mentre il cobalto è 50 volte più abbondante. Inoltre, questa sostituzione elimina anche uno dei processi di degradazione a lungo termine, in cui i composti di rame reagiscono con l’elettrolita per formare ioduro di rame e quindi migliora la stabilità a lungo termine delle celle DSC.

Nonostante rappresenti un grande passo avanti verso l’obiettivo di produrre celle solari stabili prive di ioduro di rame, la commercializzazione del nuovo prodotto sembra comunque ancora lontana. Quando si cambia anche solo un componente, infatti, occorre ottimizzare tutte le altre parti, integrandole e ottimizzandole.

Catturare il 100% della luce grazie ai “puntini”

Catturare il 100% della luce grazie ai “puntini”

(Fonte:Rinnovabili.it)
 

 

 

 

Nuovo traguardo tagliato nel campo della nanotecnologia dagli scienziati della Stanford University. Un team d’ingegneri chimici dell’ateneo americano è riuscito a mettere a punto il più piccolo, ma al tempo stesso il più efficiente, assorbitore di luce visibile mai creato al mondo. La sua nano-struttura, migliaia di volte più sottile di un foglio di carta, potrebbe costituire la porta d’accesso a celle fotovoltaiche più economiche e al contempo con prestazioni migliori di quelle attuali. “Il raggiungimento di un assorbimento totale della luce visibile con una minima quantità di materiale è un obiettivo auspicabile per molte applicazioni, tra cui la conversione di energia solare in combustibile e ed elettricità”, spiega Stacey Bent, professore di ingegneria chimica alla Stanford e membro del team di ricerca. ”I nostri risultati dimostrano come sia possibile per un sottilissimo strato di materiale di assorbire quasi il 100 percento della luce incidente per una lunghezza d’onda specifica”.

La sfida per i ricercatori è stata quella di ridurre lo spessore della cella senza compromettere la sua capacità di catturare e convertire la luce solare in energia. Per riuscire nell’impresa il team ha sfruttato “nano punti” (o “nanodots”) di oro, sintonizzati per assorbire una certa lunghezza d’onda della luce: quella dei 600 nm, corrispondente a onde luminose di colore rosso-arancio. “Proprio come una corda di chitarra, che ha una frequenza di risonanza che cambia quando la si accorda, anche le particelle di metallo possono essere modulate per assorbire una particolare lunghezza d’onda della luce”, afferma Bent. “Abbiamo sintonizzato le proprietà ottiche del nostro sistema per massimizzare l’assorbimento della luce”.

Il lavoro di ricerca ha portato alla produzione di un wafer contenente circa 520 miliardi di nanopunti ogni 6,4 cm quadrati, a cui è stato aggiunto un rivestimento a film sottile sulla parte superiore utilizzando un processo chiamato deposizione di strati atomici. “Si tratta di una tecnica molto interessante, perché è possibile rivestire le particelle uniformemente e controllare lo spessore del film fino a livello atomico” ha aggiunto Carl Hagglund autore principale dello studio. “Questo ci ha permesso di regolare il sistema semplicemente cambiando lo spessore del rivestimento intorno ai puntini”. I risultati sono stati da record. “I wafer ricoperti hanno assorbito il 99 per cento della luce rosso-arancio”, ha spiegato Hagglund. Il passo successivo per il team di Stanford sarà dimostrare che la tecnologia può essere utilizzata nelle celle solari reali.

Rischio dazi su celle e moduli fotovoltaici cinesi importati in Europa

Rischio dazi su celle e moduli fotovoltaici cinesi importati in Europa

(Fonte:QualEnergia.it-Giulio Meneghello)

 

La settimana a scorsa è stato fatto un altro passo verso la guerra commerciale tra Cina ed Europa sul fotovoltaico. I dazi su celle e moduli cinesi importati in UE non ci sono ancora e potrebbero esser imposti solo a giugno, ma con il Regolamento entrato in vigore da qualche giorno sono un'eventualità più concreta, che peraltro potrebbe colpire in maniera retroattiva. Il mondo del fotovoltaico si sta chiedendo cosa potrà succedere e i produttori cinesi sono inquieti di fronte all'incertezza e c'è già chi parla di un mercato congelato.

Come sappiamo, a seguito delle denunce presentate dall'associazione di produttori di moduli fotovoltaici europei EU ProSun (guidata da Solarworld e rappresentante circa il 25% della produzione UE), la Commissione europea ha aperto due procedimenti "antidumping" e "antisovvenzioni" relativi alle importazioni di moduli in silicio celle e wafer (non di film sottile e altri prodotti come caricatori portatili). In generale si dovrà verificare se il sostegno pubblico cinese all'industria nazionale nelle sue varie forme – dai prestiti agevolati fino ai vari sgravi fiscali – sia determinante nel dare un vantaggio competitivo ai produttori cinesi tale da consentire loro di conquistare il mercato europeo facendo dumping sui prezzi.

L'investigazione potrebbe non concludersi prima di dicembre 2013, ma i primi eventuali dazi cautelativi potrebbero arrivare ai primi giorni del prossimo giugno. Alcuni giorni fa è stato preso un provvedimento che starebbe già condizionando il mercato. Con regolamento Ue n. 182/2013 del 1 marzo 2013, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale Ue del 5 marzo 2013, infatti, la Commissione ha disposto la registrazione delle importazioni di celle, wafer e moduli made in China.

Con decorrenza immediata, per i prossimi nove mesi gli importatori avranno l'obbligo di dichiarare in Dogana se i prodotti sono stati importati dalla Cina o fabbricati prevalentemente lì. Se poi a giugno verranno imposti dei dazi – in tal caso potrebbero essere pari al 60-70% del valore del prodotto - questi saranno dovuti anche a titolo retroattivo, cioè per tutti i prodotti importati (quindi già in dogana) dal 6 marzo 2013 in poi. Tanto il Regolamento Antidumping quanto il Regolamento Antisovvenzioni prevedono espressamente, in presenza di determinati presupposti, la possibilità di applicare retroattivamente – con un limite di 90 giorni - dazi antidumping e dazi compensativi a carico degli importatori.

Si capisce come anche solo la notizia della registrazione obbligatoria - ancor prima dell'imposizione dei dazi che potrebbero arrivare il 3 giugno – stia già provocando effetti sul mercato del FV. L'eventuale applicazione di misure retroattive gravanti sugli importatori, difficilmente ribaltabili sui produttori cinesi, metterebbero infatti in crisi i primi.

Allarmata è infatti AFASE, l’alleanza di industrie contrarie ai dazi: "Nonostante la sola registrazione non significhi che l'Unione europea alla fine imporrà i dazi, essa crea un’incertezza che sta già avendo un significativo effetto negativo sul mercato. Questo intervento sul mercato attraverso la registrazione è ingiustificato, dato che l'imposizione di dazi retroattivi violerebbe il diritto comunitario, in cui si afferma espressamente che i dazi possono essere applicati retroattivamente soltanto qualora le importazioni siano in netta crescita, cosa chiaramente non vera. SolarWorld e coloro che desiderano chiudere il mercato UE possono trarre beneficio dall’incertezza del mercato, ma la stragrande maggioranza dell’industria europea del fotovoltaico, lungo l'intera catena del valore, si oppone a questa misura illogica”.

Opposta la visione di Alessandro Cremonesi, presidente di Comitato IFI, che aderisce all'alleanza protezionista di EU ProSun: “questo provvedimento è un passo importante che potrà garantire serenità ai produttori europei e italiani: è da oltre due anni che la Cina sta attuando pratiche scorrette di dumping nel mercato del fotovoltaico. Abbiamo fiducia che la decisione finale della Commissione Europea abbia un esito positivo e consenta a tutti i produttori di moduli fotovoltaici di operare da subito in un contesto di parità competitiva”.

Staremo a vedere cosa succederà: eventuali dazi del 70% sui prodotti cinesi nel mercato europeo, avrebbero importanti ripercussioni sul mercato del fotovoltaico mondiale. Anche se l'importanza del vecchio continente nel FV è in calo, grazie all'emergere di nuovi mercati, tra cui quello domestico cinese, l'Europa è fino ad ora il principale sbocco dei produttori cinesi, che controllano oltre la metà del mercato mondiale di celle e moduli. Per dare un'idea, nel 2011 la Cina ha esportato verso la UE circa 21 miliardi di dollari di moduli e componenti FV.

Ovvaimente anche in Europa gli effetti potrebbero essere pesanti. Secondo un recente studio di AFASE un dazio punitivo del 60% potrebbe costare fino a 193.700 posti di lavoro in tutta l'UE durante il primo anno, dei quali 22.600 sarebbero persi in Italia. La perdita ammonterebbe fino a 242.000 nel terzo anno in tutta l’Unione Europea. Numeri che EU ProSun contesta: "Lo sviluppo negli USA smentisce già oggi le affermazioni presentate da AFASE e Prognos – spiega il presidente dell'associazione Milan Nitzschke - nessuno degli effetti previsti ha avuto luogo. Da metà dell’anno scorso sono in vigore negli USA dazi dal 30 al 250% sui prodotti solari cinesi. Questi dazi hanno ridotto drasticamente le importazioni dalla Cina di prodotti solari oggetto di dumping. Ciò nonostante il numero degli impianti solari di nuova installazione è addirittura aumentato. I prezzi ai clienti finali negli USA sono invariati se non diminuiti. Per il settore solare è una situazione di win-win: il dumping è finito, l’industria può sopravvivere, i consumatori non hanno bisogno di pagare di più e il mercato americano è in crescita!"

Seguiremo con attenzione l'evolversi della situazione, ma certamente questo modo di procedere della Commissione europea sembra piuttosto discutibile perché rischia di diffondere incertezza negli operatori, un fattore di cui proprio non si sentiva il bisogno.

Ricerca italiana: Fotovoltaico 3G

Ricerca italiana apre allo sviluppo del fotovoltaico 3G

(Fonte:ZeroEmission.it)
 

Ricercatori dell'Università di Modena e Reggio Emilia e del Cnr hanno dimostrato che aumentare l'efficienza dei dispositivi fotovoltaici sfruttando la natura quantistica dell'interazione tra nanocristalli di silicio è possibile. “Risultato apre allo sviluppo di celle FV di terza generazione”.

La ricerca italiana contribuirà allo sviluppo del fotovoltaico di terza generazione. Lo conferma quanto fatto da Marco Govoni, Ivan Marri e Stefano Ossicini, del Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria, Dipartimento di Fisica, Centro Interdipartimentale En&Tech dell'Università degli studi di Modena e Reggio Emilia e dell'Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche, che hanno dimostrato come sia possibile aumentare l'efficienza dei dispositivi fotovoltaici sfruttando la natura quantistica dell'interazione tra nanocristalli di silicio. Lo studio apre così nuove prospettive nell'impiego del silicio nanostrutturato per convertire la radiazione solare in corrente elettrica.

Di più: Stefano Ossicini fa rilevare che proprio il risultato ottenuto dalla loro ricerca “Apre allo sviluppo di celle fotovoltaiche di terza generazione a basso costo ed alto rendimento. Tra l'altro ottenuto da un gruppo di ricerca tutto italiano, a conferma dell'alta qualità della ricerca italiana nel campo della fisica della materia condensata”. Entrando nei dettagli dello studio, il primo fattore notevole è quello di sfruttare al meglio le proprietà del silicio, “uno degli elementi piu' abbondanti sulla crosta terrestre – ricorda Ossicini – e il suo impiego nella realizzazione di dispositivi fotovoltaici è fondamentale per garantire uno sviluppo sostenibile. Si prevede che il fotovoltaico possa garantire alle prossime generazioni un'energia sicura e pulita”. L'aumento dell'efficienza energetica di tali dispositivi passa per lo sviluppo di nuove strategie fotovoltaiche e, come hanno sottolineato Marco Govoni e Ivan Marri “i nostri calcoli mostrano la possibilità di sfruttare l'interazione tra elementi nanostrutturati di silicio per sviluppare nuovi dispositivi fotovoltaici”. I ricercatori hanno spiegato come si è focalizzata la loro ricerca e i risultati raggiunti: “Abbiamo simulato sistemi costituiti da nanocristalli di silicio posti tra loro a distanze inferiori al nanometro. I risultati mostrano che la natura quantistica delle interazioni ha l'effetto complessivo di aumentare il numero di cariche generate per singolo fotone assorbito, e perciò migliorare le prestazioni del dispositivo solare”.