{"id":16844,"date":"2022-09-02T09:11:05","date_gmt":"2022-09-02T07:11:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.m-q.ch\/?p=16844"},"modified":"2022-09-26T13:24:45","modified_gmt":"2022-09-26T11:24:45","slug":"produzione-di-celle-solari-piu-economica-grazie-al-rame-anziche-allargento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.m-q.ch\/it\/produzione-di-celle-solari-piu-economica-grazie-al-rame-anziche-allargento\/","title":{"rendered":"Produzione di celle solari pi\u00f9 economica grazie al rame anzich\u00e9 all'argento"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_16845\" aria-describedby=\"caption-attachment-16845\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-16845\" src=\"https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Guenstigere-Solarzellenproduktion-dank-Kupfer-statt-Silber_MQ.jpg\" alt=\"\" width=\"680\" height=\"453\" srcset=\"https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Guenstigere-Solarzellenproduktion-dank-Kupfer-statt-Silber_MQ.jpg 680w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Guenstigere-Solarzellenproduktion-dank-Kupfer-statt-Silber_MQ-18x12.jpg 18w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Guenstigere-Solarzellenproduktion-dank-Kupfer-statt-Silber_MQ-263x175.jpg 263w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Guenstigere-Solarzellenproduktion-dank-Kupfer-statt-Silber_MQ-525x350.jpg 525w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Guenstigere-Solarzellenproduktion-dank-Kupfer-statt-Silber_MQ-300x200.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 680px) 100vw, 680px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-16845\" class=\"wp-caption-text\">Grazie all'uso dell'argento al posto del rame, la produzione di celle solari potrebbe diventare pi\u00f9 economica. (Immagine: Unsplash.com)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Il fotovoltaico \u00e8 il pilastro della transizione energetica auspicata. Gli sviluppi e le attivit\u00e0 di ricerca in corso portano costantemente a migliorare l'efficienza e le tecnologie di produzione dei moduli fotovoltaici. Le celle solari stanno quindi diventando sempre pi\u00f9 un prodotto di massa. Lo stato dell'arte oggi \u00e8 rappresentato dalle cosiddette celle solari a etero-giunzione, che utilizzano in misura relativamente ridotta il semiconduttore silicio metallico e hanno quindi una bassa impronta di CO2. Inoltre, raggiungono le pi\u00f9 alte efficienze nella produzione industriale di celle solari.\u00a0<\/p>\n<p>Tuttavia, l'argento \u00e8 ancora utilizzato nella produzione di celle solari. Questo metallo prezioso \u00e8 responsabile della conduzione dell'elettricit\u00e0 generata nello strato di silicio. Recentemente, tuttavia, i prezzi dell'argento sono aumentati in modo massiccio; nel frattempo, l'argento rappresenta circa il dieci per cento dei costi di produzione di un modulo fotovoltaico. Inoltre, le scorte di questo metallo prezioso sono molto limitate. Oggi, l'industria solare tratta da sola il 15% dell'argento estratto in tutto il mondo, e la tendenza \u00e8 in aumento. Senza dimenticare altri settori, come quello dell'elettromobilit\u00e0, che hanno una domanda sempre crescente di questo metallo.<\/p>\n<h3>Rame per contatti di celle solari<\/h3>\n<p>Quindi l'argento pu\u00f2 essere sostituito da un altro materiale di pari valore? E se s\u00ec, che impatto ha questo sui processi di produzione delle celle solari? I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare ISE di Friburgo i. Br. hanno affrontato queste domande. Un team di ricercatori guidato dal dottor Markus Glatthaar ha sviluppato un processo di galvanizzazione per la promettente tecnologia a etero-giunzione per sostituire l'argento con il rame. Il rame \u00e8 molto pi\u00f9 economico e disponibile dell'argento.<\/p>\n<p>Chiunque si occupi di galvanotecnica lo sa: le superfici che non devono essere placcate devono essere prima mascherate con uno strato non conduttivo. Il rame si accumula quindi nel bagno elettrolitico solo nelle aree non rivestite da questo isolante. Finora, per questo strato isolante sono state utilizzate costose lacche a base di polimeri o fogli laminati. Il loro smaltimento richiede tempo e denaro. Tuttavia, il team del dottor Markus Glatthaar \u00e8 riuscito a sostituire i polimeri con l'alluminio. Come il rame, l'alluminio \u00e8 completamente riciclabile. Il doppio cambio di materiale, dall'argento al rame e dal polimero all'alluminio, comporta anche un doppio vantaggio: La produzione di celle solari non solo diventa pi\u00f9 sostenibile, ma anche notevolmente pi\u00f9 economica.<\/p>\n<h3>Tecnologia galvanica innovativa e elettroliti migliorati<\/h3>\n<p>Lo speciale processo di galvanizzazione consente ora di sostituire l'argento con il rame. Secondo i ricercatori, \u00e8 stato persino possibile migliorare la conduttivit\u00e0 delle cosiddette busbars, cio\u00e8 il collegamento tra le singole celle solari. Grazie alla strutturazione laser utilizzata, le linee di rame sono particolarmente strette. Grazie alla larghezza estremamente ridotta della linea di rame, pari a soli 19 \u03bcm (micrometri), lo strato di silicio che assorbe la luce subisce una minore ombreggiatura rispetto alle linee d'argento. Questo e l'elevata conduttivit\u00e0 del rame elettrodepositato migliorano la resa di corrente.<\/p>\n<p>Ma l'alluminio come strato di mascheramento? Anche l'alluminio \u00e8 conduttivo, non \u00e8 vero? In effetti, a prima vista questo metallo sembra inadatto come maschera. Tuttavia, l'alluminio ha la propriet\u00e0 di ossidarsi rapidamente e di formare uno strato di ossido di pochi nanometri di spessore, che funge da isolante. \"Siamo stati in grado di regolare i parametri del processo e di sviluppare un tipo speciale di elettrolita che garantisce che lo strato di ossido estremamente sottile e nativo dell'alluminio possa svolgere in modo affidabile la sua funzione isolante. \u00c8 stata una pietra miliare importante per il successo del nostro progetto di ricerca\", afferma felice il dottor Glatthaar.<\/p>\n<h3>Spinta alla produzione di celle solari pi\u00f9 economiche<\/h3>\n<p>I ricercatori sono convinti che sia il rame che l'alluminio, in quanto materiali riciclabili, possano avvicinare la produzione fotovoltaica all'economia circolare e migliorare gli standard ambientali e sociali. Come passo successivo, \u00e8 stato fondato uno spin-off dal Fraunhofer ISE, che mira a creare un impianto di produzione pilota insieme a partner industriali all'inizio del 2023.<\/p>\n<p>La sostituzione dell'argento con il rame potrebbe dare un ulteriore impulso alla produzione di celle solari. Questo perch\u00e9 il rame \u00e8 pi\u00f9 facilmente disponibile dell'argento e ha catene di approvvigionamento pi\u00f9 brevi. Inoltre, il prezzo del rame \u00e8 attualmente meno dipendente dai mercati internazionali delle materie prime. Il prezzo di una tonnellata di rame \u00e8 stato in media di 7545 dollari nel luglio 2022. A titolo di confronto: nel maggio 2021 si dovevano ancora pagare pi\u00f9 di 10.000 dollari per tonnellata di rame.<\/p>\n<p><em>Fonti: <a href=\"https:\/\/techxplore.com\/\">Techexplore.com<\/a> \/ <a href=\"https:\/\/www.ise.fraunhofer.de\/\">Fraunhofer ISE<\/a><\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Photovoltaik ist die tragende S\u00e4ule f\u00fcr die angestrebte Energiewende. Laufende Entwicklungen und Forschungst\u00e4tigkeit f\u00fchren laufend zu Verbesserungen von Wirkungsgraden und Produktionstechniken von Photovoltaik-Modulen. Solarzellen werden deshalb immer mehr zu einem Massenprodukt. Stand der Technik sind heute die sog. 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