Tipologie, metodi di produzione e caratteristiche
I moduli in silicio cristallino sono attualmente i più utilizzati negli impianti installati e si suddividono in due categorie:
• monocristallino, omogeneo a cristallo singolo, sono prodotti da cristallo di silicio di elevata purezza. Il lingotto di silicio monocristallino è di forma cilindrica del diametro di 1320 cm e 200 cm di lunghezza, ottenuto per accrescimento di un cristallo filiforme in lenta rotazione (processo Czochralski). Successivamente, tale cilindro viene opportunamente suddiviso in wafer dello spessore di 200250 μm e la superficie superiore viene trattata producendo dei microsolchi aventi lo scopo di minimizzare la perdite per riflessione.
Il vantaggio principale di queste celle è l’efficienza (16,5%, mentre 21,5% per i moduli ad alte prestazioni), cui si associa una durata elevata ed il mantenimento delle caratteristiche nel tempo (mantengono in media il 92% del rendimento iniziale dopo 20 anni). Vantano anche un bassissimo coefficiente di Temperatura/Potenza che indica la perdita di potenza del modulo a salire di una determinata soglia di temperatura ambientale. Il prezzo di tali moduli è il più alto di tutta la gamma dell’offerta ed i moduli realizzati con tale tecnologia sono caratterizzati usualmente da un’omogenea colorazione blu scuro.
I moduli in silicio monocristallino oltre alla garanzia sulla resa di potenza, vengono corredati da una garanzia sui difetti di fabbricazione del modulo di 25 anni.
• policristallino, in cui i cristalli che compongono le celle si aggregano tra loro con forma ed orientamenti diversi. Le iridescenze tipiche delle celle in silicio policristallino sono infatti dovute al diverso orientamento dei cristalli ed il conseguente diverso comportamento nei confronti della luce. Il lingotto di silicio policristallino è ottenuto mediante un processo di fusione e colato in un contenitore a forma di parallelepipedo.
I wafers che si ottengono presentano forma squadrata e caratteristiche striature con spessore di 180300 μm.
L’efficienza è inferiore al monocristallino (15,1%, mentre 18,2% per i moduli ad alte prestazioni), ma anche il prezzo che riflette il valore medio di mercato.
La durata è comunque elevata (paragonabile al monocristallino) ed anche il mantenimento della prestazioni nel tempo (mantengono in media 85% del rendimento iniziale dopo 20 anni).
Un buon modulo policristallino, oltre una garanzia sulla resa di potenza, viene corredato da una garanzia sui difetti di fabbricazione del modulo dai 10 ai 12 anni.
Le celle con tale tecnologia sono riconoscibili dall’aspetto superficiale in cui si intravedono i grani cristallini.
Il mercato è oggi dominato dalla tecnologia al silicio cristallino, che rappresenta circa il 90% del mercato. Tale tecnologia è matura sia in termini di rendimento ottenibile che di costi di produzione e si ritiene che continuerà a dominare il mercato nel breve-medio periodo.
Sono solo previsti miglioramenti contenuti in termini di efficienza ed una possibile riduzione dei costi legata all’introduzione nei processi industriali di wafer più grandi e sottili ed all’economia di scala.
