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5.1.13-Caratterizzazione delle celle solari prodotte in sistemi fotovoltaici a luce concentrata

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5.1.13-Caratterizzazione delle celle solari prodotte in sistemi fotovoltaici a luce concentrata

Il presente rapporto è suddiviso in due parti. La prima è focalizzata sulla valutazione dei risultati ottenuti nel corso dell’attività di integrazione dei prototipi di ricevitori fotovoltaici realizzati a partire dalle celle solari prodotte nell’ambito dell’attività di ricerca di sistema- secondo periodo. Vengono in particolare discussi i risultati ottenuti nell’ambito del progetto termico, della protezione dagli agenti atmosferici e del laydown elettrico dei moduli (interconnessione delle celle solari in stringhe e fissaggio ai substrati) per la concentrazione terrestre. Particolare attenzione è stata rivolta alla selezione delle resine termoconduttive, necessarie per realizzare il contatto termico con i dissipatori. La protezione elettrica delle celle solari a multigiunzione dalle condizioni di illuminazione disuniforme è stata risolta con la messa a punto di due soluzioni di montaggio delle coppie cella-diodo di protezione che consentono di ottenere le alte densità di impaccamento delle celle solari richieste nei moduli di tipo “dense array” preservando nel contempo le proprietà termiche dei moduli. La seconda parte presenta una panoramica sulle prospettive di mercato del fotovoltaico terrestre in concentrazione, allo scopo di descrivere lo stato del CPV nel mondo, i costi associati alla tecnologia e di trarre alcune valutazioni riguardo il mercato di riferimento. Dal confronto tra le tecnologie dei pannelli piani e del solare in concentrazione emerge che nonostante la maggiore complessità di un sistema fotovoltaico in concentrazione (è indispensabile un sistema di inseguimento solare) questo offre notevoli benefici derivanti dalla forte riduzione dell’area dei dispositivi rispetto al fotovoltaico tradizionale, dall’elevata efficienza di conversione raggiungibile con le celle solari al GaAs, dal potenziale di riduzione del costo per kWh di energia prodotta. Sul costo dell’energia prodotta nel caso di un impianto fotovoltaico funzionante con un rapporto di concentrazione di almeno 500x, le stime indicano un valore di 2.5€/W p su cui incidono circa in ugual misura la realizzazione dei moduli ricevitori ed i costi di sistema che comprendono l’inseguitore solare (essenziale solo nel fotovoltaico in concentrazione), l’inverter e la messa in opera (queste ultime due voci sono presenti anche nel fotovoltaico con pannelli piani). Vengono infine analizzate le varie voci che contribuiscono alla formazione del prezzo delle celle solari e discussi alcuni scenari di riduzione dei loro costi di produzione.

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