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Silicio dei pannelli fotovoltaici, da dove arriva?

13 gennaio 2014
Voto:4/5 (7 voti)

Il silicio dei pannelli fotovoltaici è il semiconduttore utilizzato nelle celle solari per produrre energia pulita. Il cosiddetto “effetto fotovoltaico”, partendo dai raggi del sole, produce elettricità pulita in corrente continua che, trasformata in alternata, è utilizzabile per tutti gli usi civili ed industriali.

Da dove arriva il silicio dei pannelli fotovoltaici?

Il silicio è il secondo elemento chimico più abbondante del pianeta, dopo l’ossigeno, ma il silicio utilizzato per i moduli fotovoltaici, che è di fatto un prodotto industriale, è il cd. silicio di grado solare che, per essere tale, presuppone un certo processo di estrazione e di lavorazione industriale.

 

Cosa è il silicio di grado solare?

Il silicio, che si trova praticamente dappertutto sul pianeta, non è difficile reperirlo nel suo stato “grezzo” (la sabbia, per esempio, contiene silicio). Ciò che serve, però, per renderlo adatto alle sue molteplici applicazioni in campo elettronico e tecnologico (dai componenti elettronici ai pannelli fotovoltaici) è il suo processo di lavorazione (estrazione, raffinazione, ecc..), che ne determina il grado di “purezza”. Il grado di purezza determina il tipo di utilizzo che ne viene fatto (metallurgico, solare, elettronico, …).

Il silicio, dunque, è un elemento abbondante sulla Terra, ma la sua estrazione e lavorazione comporta un certo costo economico in base al suo grado di “raffinatezza”. E’ tutt’oggi tra gli elementi più utilizzati nell’ambito delle nuove tecnologie. Per intenderci: tv, cellulari, touch screen, schermi elettronici di ogni tipo, ecc…

Nello specifico la produzione del silicio dei pannelli fotovoltaici, il silicio di grado solare, comporta un alto livello di raffinazione, che ne determina l’elevata “purezza”. Il silicio dei pannelli fotovoltaici ha una “purezza” maggiore del silicio metallurgico, ma minore del silicio di grado elettronico.

Il “livello di raffinazione” del materiale comporta, ovviamente, il costo di produzione e fornitura, che a cascata si riversa sul costo dei pannelli fv sul mercato.

 

Il mercato del silicio dei pannelli fotovoltaici

Il mercato del silicio dei pannelli fotovoltaici a livello mondiale è praticamente in mano a pochi grandi player internazionali, poche grandi multinazionali, che tradizionalmente hanno avuto il dominio assoluto sulle forniture, a partire dal boom delle tecnologie informatiche degli anni ’90. La diffusione sempre più elevata delle tecnologie elettroniche ed oggi quella, altrettanto veloce, della tecnologia fotovoltaica stanno creando la graduale apertura del mercato: un aumento considerevole delle quantità produttive con la conseguente graduale diminuzione dei prezzi grazie alle sempre maggiori economie di scala. Anche la domanda del silicio di grado solare, infatti, è in costante aumento a livello planetario.

silicio dei pannelli fotovoltaici

Silicio dei pannelli fotovoltaici

Queste condizioni, legate anche alle attuali contingenze del mercato mondiale, stanno favorendo la diminuzione dei prezzi degli impianti fotovoltaici chiavi in mano, ma anche la diminuzione dei margini di guadagno dei produttori della filiera: inizialmente si producevano pannelli con oltre il 50% di margini di guadagno, oggi si hanno margini sensibilmente ridimensionati e prezzi di mercato decisamente più accessibili.

 

Da dove arriva il silicio dei pannelli fotovoltaici ?

Tutto dall’estero.

Il mercato, che si è evoluto per anni in condizioni di oligopolio, tende oggi gradualmente ad “aprirsi” a nuove realtà produttive per l’aumento sensibile e veloce della domanda a livello mondiale. Questo essenzialmente è dovuto al ruolo strategico che il fotovoltaico ha nell’impellente bisogno di sviluppare nuove alternative energetiche a livello planetario.

Prezzo del silicio policristallino - trend

Prezzo del silicio policristallino – trend

Non ci sono imprese italiane che operano da molto tempo in quest’area, però possiamo nominare un paio di realtà: la Silfab di Padova e Italsilicon di Milano.

Nello scenario italiano il silicio è solo per il 2% di produzione italiana, il rimanente 98% è di importazione dai grandi produttori internazionali. Nella filiera del fotovoltaico le aziende italiane iniziano ad avere un loro peso nella produzione dei pannelli fotovoltaici finiti (che è l’assemblamento di celle fotovoltaiche acquistate dall’estero), ma soprattutto nella distribuzione e installazione degli impianti fotovoltaici completi.

La produzione e vendita del silicio di grado solare resta quindi ancora una prerogativa di aziende estere.

 

Quali sono queste aziende estere?

Il mercato mondiale del silicio è controllato da pochissimi fornitori, tra cui si annoverano il gruppo chimico giapponese Tokuyama, la statunitense Hemlock e la tedesca Wacker Chemie con sede a Monaco e REC Silicon (USA). I maggiori paesi produttori sono Cina, Giappone, Taiwan, Germania, Gran Bretagna e Stati Uniti. Solo qualche anno fa, invece, il mercato del silicio “sufficientemente puro per uso fotovoltaico” era per il 90% prodotto solo dagli Stati Uniti, dalla Germania e dal Giappone.

Altri nomi ricorrenti: la fabbrica di Dalu in Cina, l’impianto della Evonik in Olanda e della Titan Energy in India.

Se parliamo poi dei wafer in silicio per il fotovoltaico: Nanosolar GmbH, PV Crystalox Solar GmbH, Siltronic AG, SolarTec International AG, Podolskiy Khimiko-metallurgicheskiy zadod OAO, Wacker Chemie AG, Gebr. Schmid GmbH, Siegert Wafer GmbH, Baoding Yingli new energy resources.

Altre realtà nascono e stanno crescendo comunque sullo scenario internazionale, soprattutto attraverso la conversione delle produzioni di silicio “metallurgico” in “silicio di grado solare”.

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Un commento

  1. daniele oscar, il 11 settembre 2014 ore 19:23

    Non corrisponde a verità che in Italia non ci sono produttori di silicio.
    A Merano (BZ) esiste da molti anni uno stabilimento della SunEdison (ex Memc ed ex Montedison) che produce silicio monocristallino per l’elettronica e fino al 2011 anche silicio policristallino sia per l’elettronica che per il solare. A Merano la produzione di slicio iperpuro per l’elettronica è iniziata nel lontano 1965 .

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