Scienze fisiche, geoscienze

Moduli di celle solari sostenibili

I moduli solari del giorno d’oggi dovrebbero avvicinarsi alla fine della loro vita utile dopo due decenni. Gli scienziati finanziati dall’UE si stanno concentrando sulla progettazione di celle solari più riciclabili e sulla riduzione al minimo dell’impatto ambientale durante la loro fabbricazione.

L’energia solare fotovoltaica (FV) non inquina durante il suo utilizzo. Tuttavia, la produzione di un modulo FV consuma molte risorse energetiche, e alla fine della sua vita utile diventerà un rifiuto elettronico. I metodi di fabbricazione attuali si basano sull’uso di materiali fondamentali come l’argento. Anche il riciclaggio è fortemente considerato nella progettazione del modulo, rendendo difficili i metodi di riciclaggio ad elevato valore e a basso costo. Dato che il settore FV sta crescendo velocemente, sta aumentando anche l’urgenza con cui queste questioni devono essere affrontate.

Il progetto CU-PV (“Cradle to cradle sustainable PV modules”), finanziato dall’UE, si concentra sulla massimizzazione della produzione di energia, riducendo al contempo al minimo l’impronta ambientale nella fabbricazione e nel riciclaggio dei dispositivi FV.

Per diminuire la richiesta di energia nella fabbricazione, il progetto CU-PV sta ideando celle solari che richiedono meno silicio, come fette più sottili, e aumentano l’efficienza di conversione dell’energia. Il design delle celle solari a contatto posteriore porterà a un utilizzo del 50% in meno di silicio e a un risparmio di circa il 30% di energia dalla produzione di sistemi FV. Nuovi metodi di metallizzazione idonei a fette più sottili aiuteranno a ridurre al minimo l’uso di materiali importanti come l’argento e il piombo. Questi si baseranno sul deposito di vapori fisici o sul getto di inchiostro di strati seme che vengono placcati in seguito con nichel o rame.

Un altro punto su cui si è concentrato CU-PV è lo sviluppo e la dimostrazione di alternative per le attuali pratiche usate nella distruzione dei moduli FV alla fine della loro vita.

Finora, è stata effettuata una notevole quantità di lavoro rispetto a sottili substrati e al deposito di strati seme. È in corso del lavoro riguardo all’identificazione di materiali del modulo e a metodi di fabbricazione idonei a celle a contatto posteriore placcati e al riciclaggio.

Attraverso l’analisi del ciclo di vita, gli scienziati hanno individuato gli ostacoli nei metodi tradizionali per il riciclaggio dei moduli attuali e infine sviluppato una nuova tecnologia di riciclaggio. I test effettuati sulle celle solari con materiali appena modificati hanno dimostrato che il processo di recupero dei componenti è relativamente facile e a basso impatto ambientale.

Gli obiettivi di CU-PV sono in linea con la direttiva dell’UE sui rifiuti elettrici ed elettronici (WEEE), che nella sua ultima revisione ha incluso i moduli FV.

ultima data di modifica: 2015-05-08 15:16:50
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