Rinnovabili

Fotovoltaico in perovskite: più efficiente e economico

4 maggio 2022

 

Dalle potenzialità sempre più promettenti e con un mercato in espansione: il fotovoltaico in perovskite, con un solo decennio di ricerca alle spalle, rappresenta una delle innovazioni più efficaci e funzionali nell’ambito delle energie green.

 

La perovskite è un minerale di biossido di titanio di calcio, dotato di una struttura cristallina molto particolare e complessa che lo rende un ottimo conduttore, caratteristica prioritaria e importante nel campo delle energie rinnovabili. Sebbene attualmente la cella fotovoltaica più diffusa sia quella costruita in materiale cristallino e dotata di materiale semiconduttore (solitamente silicio), la ricerca tecnologica guarda al futuro per capire come ottimizzare la produzione di energia rinnovabili. Correlato a questo obiettivo, entra in gioco la perovskite: più efficiente e conveniente nella costruzione di tecnologie green. 

 

 

tecnico installa pannello fotovoltaico

Come funziona un pannello fotovoltaico in perovskite

La produzione di energia elettrica in un impianto fotovoltaico avviene attraverso la diretta esposizione ai raggi solari che stimola l’eccitazione degli elettroni all’interno delle celle fotovoltaiche che lo costituiscono. Il processo fisico che si verifica è quello dell’eccitazione degli elettroni, ovvero l’incremento della loro energia che genera la corrente elettrica continua. 

 

Il fotovoltaico in perovskite segue gli stessi principi, ma ha un maggior numero di vantaggi rispetto ai materiali impiegati sinora nell’elaborazione di pannelli solari. 

La sua composizione chimica, infatti, consente una maggiore capacità di assorbire la luce: le cariche elettriche generate dall’assorbimento della luce catturata viaggiano all'interno del pannello fonoassorbente per distanza maggiori, con un tempo di  permanenza della carica elettrica più elevato. Un processo più potente rispetto a quello che si verifica con il silicio e che, di conseguenza, permette più accumulo di energia. Inoltre, mentre i pannelli solari in silicio hanno uno spessore di circa 180 micrometri, le celle solari in perovskite hanno uno spessore di meno di un micrometro: questo è possibile perché le celle in perovskite possono essere realizzate spargendo il pigmento su una lamina di vetro o metallo, utilizzando pochi altri strati di materiali capaci di facilitare il movimento degli elettroni attraverso la cella. Più agevoli e funzionali. 

 

Il fotovoltaico in perovskite ha un maggior numero

di vantaggi rispetto ai materiali impiegati sinora

nell’elaborazione di pannelli solari. La sua

composizione chimica, infatti, consente una

maggiore capacità di assorbire la luce.

Il fotovoltaico in perovskite conviene? 

Sebbene la perovskite rappresenti un potenziale innovativo nel campo delle rinnovabili, per sfruttarne al meglio i vantaggi è necessario lavorare su alcuni aspetti messi in evidenza dalla ricerca scientifica:

 

  • Efficienza di conversione di potenza: per diffondere su larga scala le celle solari di perovskite, occorre ottenere a riguardo stabilità e dimensionamento. 
 
  • Stabilità e degradazione: le celle solari in perovskite hanno dimostrato efficienze competitive con un potenziale per prestazioni più elevate, ma la loro stabilità è piuttosto limitata rispetto a quella delle principali tecnologie fotovoltaiche
 
  • Producibilità: è necessario aumentare l’estrazione del minerale per consentire la produzione di celle solari di perovskite. Rendere i processi scalabili e riproducibili potrebbe aumentare la produzione e consentire ai moduli fotovoltaici di perovskite di soddisfare e potenzialmente superare gli obiettivi di costo dell'elettricità. 
 
  • Convalida tecnologica e finanziabilità: la convalida e la verifica delle prestazioni sono essenziali per la commercializzazione delle tecnologie di perovskite. La variabilità nei protocolli di test e i dati sul campo minimi hanno limitato la capacità di confrontare le prestazioni tra i dispositivi di perovskite e di sviluppare maggio fiducia nel comportamento operativo.

 

Lavorando su questi obiettivi simultaneamente, le tecnologie che utilizzano la perovskite potrebbero incrementare ulteriormente il loro mercato a aprire nuove prospettive nella produzione di energia rinnovabili: la sfida è aperta.

Investimenti e innovazione, l'impegno di Iren nel fotovoltaico

Il fotovoltaico è al centro della strategia di Iren per la transizione energetica. Oggi il Gruppo dispone di 102 impianti fotovoltaici sul territorio italiano per un totale di circa 178 MWp di potenza complessiva installata e suddivisa tra: Piemonte, Emilia-Romagna, Lombardia, Liguria, Puglia.

 

Come dimostra il Piano Industriale 2024-2030, gli investimenti non si fermano al presente ma guardano anche al futuro: l'azienda ha pianificato investimenti pari a 8,2 miliardi di euro, in parte dedicati all'ampliamento della capacità rinnovabile, con un focus su solare, eolico e idroelettrico. In particolare, dei 2,5 miliardi di euro dedicati allo sviluppo di progetti in ambito energetico, il 60% sono dedicati alle rinnovabili per raggiungere il traguardo di portare la capacità rinnovabile installata ad oltre 2 GW entro il 2030.


Questa ambizione riflette il ruolo chiave del fotovoltaico nel raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione e sostenibilità del Gruppo. Un esempio concreto di questo impegno è l'inaugurazione del maxi parco fotovoltaico a Tuscania, realizzato in collaborazione con European Energy. L’impianto, uno dei più grandi d’Italia, copre un’area di circa 150 ettari e produce energia sufficiente a soddisfare il fabbisogno annuale di oltre 80.000 famiglie. Con una produzione stimata di 130 GWh/anno, questo parco riduce le emissioni di CO₂ di circa 56.000 tonnellate all'anno, rappresentando un passo significativo verso un futuro a basse emissioni di carbonio.

 

Oltre agli impianti tradizionali, Iren sta investendo anche in tecnologie innovative come l’agrivoltaico avanzato. Il progetto inaugurato a Rovigo lo scorso agosto integra la produzione di energia fotovoltaica con l’agricoltura sostenibile, utilizzando pannelli sollevati da terra per consentire la coltivazione di terreni sottostanti. Questo modello non solo massimizza l’efficienza nell’uso del suolo, ma crea anche nuove opportunità per il settore agricolo, unendo la sostenibilità ambientale con quella economica.

 

Con una rete di impianti fotovoltaici in continua espansione e un focus sull’innovazione, Iren conferma il proprio ruolo di protagonista nella transizione verso un sistema energetico più sostenibile. L’impegno del Gruppo va oltre la semplice produzione di energia rinnovabile, integrando tecnologie all’avanguardia e progetti che valorizzano le risorse locali e riducono l’impatto ambientale.

Potrebbe interessarti

Innovazione
Smart waste management, l'innovazione tecnologica che ottimizza la gestione dei rifiuti
Lo smart waste management rivoluziona la gestione dei rifiuti grazie a tecnologie innovative come IoT e intelligenza artificiale. Ecco degli esempi concreti sviluppati dal Gruppo Iren: dalle ecoisole smart di Parma all’IA del sensore Nando.
Rinnovabili
Cosa prevede il Power Purchase Agreement tra Iren e Statkraft, l'accordo decennale per la fornitura da impianti rinnovabili
Un importante passo avanti nella transizione ecologica italiana per garantire una fornitura di energia elettrica prodotta esclusivamente da fonti rinnovabili.
Innovazione
Tecnologie green, che cosa prevede la piattaforma di condivisione di dati lanciata dalla Commissione europea
Una rete che favorisce la diffusione di tecnologie e pratiche sostenibili, contribuendo anche a fornire una risposta concreta alle sfide ESG: ecco cosa prevede.
Innovazione
L'innovazione guida la sostenibilità: le proposte che arrivano dal Premio Nazionale Innovazione
Il Premio nazionale innovazione premia il talento e crea una rete virtuosa che promuove la sostenibilità e l’innovazione.
Green
Green cities, la competizione per fare posto al verde nelle città: gli esempi virtuosi in Italia
L’obiettivo è rendere le città meno inquinanti, ma anche più vivibili, sicure e inclusive, contribuendo a migliorare il benessere degli abitanti e a ridurre l’impronta ecologica. Per farlo Iren conta sulla collaborazione con i Comitati Territoriali.
Acqua
Solo il 4,6% dei terreni è irrigato con acque reflue depurate: l'innovazione può valorizzare l'acqua verso “l'agricoltura 4.0”
Innovazione tecnologica e attenzione alla sostenibilità: concetti chiave nei processi di riuso delle acque reflue depurate per rivoluzionare la gestione della risorsa idrica in Italia.