L’energia solare resta di gran lunga la forma di nuova energia più economica da installare in quasi tutti i contesti del mondo. Negli Stati Uniti, dove il costo delle aggiunte solari è aumentato del 18 percento da quando sono entrati in vigore i dazi di Trump, il solare è ancora l’opzione più conveniente per ampliare la capacità energetica. Di conseguenza, continua a essere la forma di energia in più rapida crescita a livello globale. Ma mentre il settore è cresciuto rapidamente, la redditività è stata compressa in un mercato sempre più competitivo.

Lo sviluppo di design di pannelli solari più avanzati potrebbe contribuire ad affrontare queste preoccupazioni sulla redditività, migliorando al contempo la sicurezza energetica e la sostenibilità. Le tecnologie solari di nuova generazione potrebbero ridurre i tempi di produzione e consegna, abbassando i costi e migliorando i margini. Allo stesso tempo, questi pannelli potrebbero aumentare prestazioni, efficienza e durata dei sistemi solari. Questa combinazione potrebbe avvantaggiare sia i produttori sia i consumatori, aumentando la produzione e consentendo alle aziende di mantenere una redditività sufficiente a conservare l’interesse degli investitori.

La ricerca sulle tecnologie solari avanzate segue generalmente due grandi filoni: modificare la forma dei pannelli solari oppure cambiare i materiali per migliorarne le prestazioni. Alcune startup stanno cercando materiali che assorbano più luce solare dei normali pannelli in silicio, mentre altre stanno ripensando geometria e meccanica dei pannelli per consentire loro di catturare più luce man mano che il sole cambia posizione nel cielo durante la giornata e nel corso delle stagioni.

Uno dei materiali più promettenti nel solare di nuova generazione è la perovskite, che può migliorare sia l’efficienza sia la durata dei pannelli solari. Proprio questo mese, un team della The Hong Kong Polytechnic University (PolyU) ha annunciato la creazione di una nuova cella solare tandem perovskite-organica in grado di operare con un’efficienza del 97 percento anche quando una parte è in ombra, senza danneggiare le celle solari. Si tratta di un risultato rilevante, perché normalmente i pannelli solari in ombra possono subire stress da reverse-bias, che può danneggiare in modo permanente le celle solari tradizionali, rendendo la tolleranza all’ombra una questione pratica per le installazioni reali e non solo un parametro di laboratorio.

“Abbiamo raggiunto importanti progressi nella stabilità delle OSC e delle POTSC in condizioni di reverse-bias difficili. La nostra ricerca apporta contributi rivoluzionari alla comprensione sia del funzionamento del dispositivo sia della sua durabilità nelle tecnologie solari organiche e a perovskite”, ha dichiarato il Professor Li Gang, professore ordinario di tecnologia di conversione energetica nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica della PolyU.

La svolta arriva in un momento critico per il settore globale dell’energia solare. Un recente rapporto di McKinsey afferma che l’intero settore è sotto pressione per aumentare i margini di profitto, mentre i risultati economici sono oggetto di maggiore scrutinio. “Negli ultimi anni, gli sviluppatori solari hanno affrontato un contesto più difficile a causa della crescente concorrenza, della limitata disponibilità di terreni in alcune regioni e della congestione della rete”, rileva il rapporto. “Poiché le spese in conto capitale (capex) rappresentano circa dal 40 al 70 percento del costo livellato dell’energia (LCOE) del solare, i miglioramenti nell’efficienza del capitale potrebbero essere un fattore importante per mantenere il solare accessibile e competitivo”, aggiunge McKinsey.

Mantenere redditizia l’energia solare è inoltre di enorme importanza per raggiungere gli obiettivi globali di decarbonizzazione e per rafforzare la sicurezza energetica, una questione in crescita mentre il boom dell’intelligenza artificiale sottopone le reti elettriche globali a una pressione senza precedenti e la guerra tra Stati Uniti e Israele in Iran continua a turbare i mercati petroliferi globali e le catene di approvvigionamento. Garantire che i pannelli solari restino accessibili, efficienti e redditizi è quindi fondamentale per un futuro energetico sostenibile e sicuro.

“Per mantenere un tasso di crescita della generazione allineato allo Scenario NZE sarà necessario raddoppiare entro il 2030 le aggiunte annuali di capacità [solare]”, afferma l’International Energy Agency. L’entità di queste aggiunte necessarie richiederà una significativa attività di ricerca e sviluppo “focalizzata sull’efficienza e su altri miglioramenti fondamentali”, precisa il rapporto.

Di Haley Zaremba per Oilprice.com

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