La tecnologia fotovoltaica TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ha rapidamente soppiantato lo standard precedente, noto come PERC, diventando la soluzione dominante a livello globale. La sua quota di mercato è passata dal 10% del 2022 a oltre il 70% previsto per il prossimo futuro, grazie a un’efficienza di conversione record che ha superato il 26%.
Nonostante questo successo, un recente studio del Fraunhofer Institute for Energy Systems (ISE) in Germania ha messo in luce alcune criticità significative. I ricercatori hanno analizzato diversi moduli TOPCon, identificando due principali punti deboli: una tendenza al degrado se esposti a umidità e raggi ultravioletti, e un elevato consumo di argento.
Il fabbisogno di argento rappresenta una sfida economica e strategica. I moduli TOPCon ne richiedono una quantità superiore del 40-60% rispetto alla tecnologia PERC, poiché necessitano di contatti metallici su entrambi i lati. Questo fattore, combinato con la volatilità del prezzo dei metalli preziosi, incide per oltre il 50% sul costo di produzione della cella solare, rischiando di frenarne la diffusione.
Per affrontare questa criticità, gli scienziati dello stesso Fraunhofer ISE hanno sviluppato un processo di metallizzazione innovativo. La nuova tecnica sostituisce gran parte dell’argento con una combinazione di nichel e rame, applicata tramite un sistema ibrido che unisce incisione laser e galvanostegia. Questo metodo ha permesso di abbattere l’uso di argento di quasi il 90%, portandolo da circa 10-12 mg/Wp a soli 1,1 mg/Wp.
I test hanno confermato che l’efficienza delle celle prodotte con questo sistema è paragonabile a quella dei moduli tradizionali, raggiungendo il 24% e superando le prove di durabilità previste dalle normative internazionali. Secondo i ricercatori, questa soluzione potrebbe diventare uno standard di mercato entro i prossimi due o tre anni.
L’adozione di questa tecnologia offrirebbe un doppio vantaggio. Da un lato, ridurrebbe i costi di produzione dei pannelli fotovoltaici, rendendo l’energia solare ancora più competitiva. Dall’altro, favorirebbe l’autonomia strategica europea, poiché i macchinari e i reagenti chimici necessari sono prodotti in Occidente, diminuendo la dipendenza dalle catene di approvvigionamento asiatiche. Resta invece da perfezionare la resistenza al degrado causato da agenti atmosferici, un’area su cui la ricerca si concentrerà in futuro.
