Nanosolar ha investito sette anni e centinaia di milioni di dollari con l'unico obiettivo di realizzare un’opera di grande ingegneria: reinventare la progettazione e la fabbricazione dei sistemi fotovoltaici, per creare un modello assolutamente innovativo di cella e di pannello.
Abbiamo ricercato continuamente innovazione, rifiutando di accettare i limiti posti dagli approcci e dalle procedure esistenti.
Le informazioni riportate di seguito vogliono aiutarvi a capire l'entusiasmo che c'è nei nostri laboratori e nei nostri stabilimenti. Siamo lieti di offrirvi un’anteprima di come la nuova tecnologia solare influenzerà un mercato da mille miliardi di dollari. Tornate su questa pagina per conoscere le novità oppure iscrivetevi al nostro blog.)
Nanosolar - Interni
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Stampa di celle fotovoltaiche
La ricerca incessante di metodi per abbassare i costi degli impianti fotovoltaici e per sfruttare al massimo gli investimenti, ha sempre puntato su un sistema per depositare uno strato sottile di un semiconduttore 100 volte più sottile di un wafer di silicone, usando un sistema di stampa 100 volte più veloce di un procedimento sottovuoto convenzionale di alto livello, per creare una cella fotovoltaica efficiente e di lunga durata.
Il nostro team ha raggiunto questo risultato grazie ai recenti progressi nel campo della nanoscienza, creando forme originali di nanoparticelle sospese in un inchiostro speciale di cui possediamo la formula brevettata.
Il risultato è che ora possiamo usare i macchinari dell’industria della stampa per produrre in tempi rapidi un film fotovoltaico, facendo entrare le macchine per la stampa nel mondo della fabbricazione dei semiconduttori.
Assemblaggio di pannelli
Le nostre innovazioni si estendono a quasi tutte le fasi della produzione di celle e pannelli fotovoltaici e riducono i tempi di assemblaggio.
Applicando le ultime innovazioni nel campo della robotica, principalmente quelle provenienti dal settore automobilistico, e addirittura reinventando gli strumenti di laminazione, siamo in grado di montare le celle fotovoltaiche sui pannelli a costi contenuti, garantendo la massima qualità.
Lo stabilimento di assemblaggio dei pannelli è automatizzato, per produrre pannelli al ritmo ineguagliato di un pannello fotovoltaico ogni dieci secondi (640 megawatt l’anno) – in una singola linea di produzione.
Tecnologia d'avanguardia
La piattaforma tecnologica della cella che abbiamo sviluppato è caratterizzata in termini tecnici da un semiconduttore in CIGS (rame, indio, gallio, selenio) stampato su un foglio di metallo conduttivo a basso costo. Viene quindi creato un contatto sulla parte posteriore attraverso un sistema chiamato “Metal-Wrap-Through” utilizzando un procedimento di deposito del meteriale su rotolo continuo. Abbiamo appena iniziato ad esplorare le possibilità di questa nuova tecnologia per celle e sappiamo che il futuro ci riserva grandi opportunità. (Unisciti al nostro team se vuoi farne parte).
Le nostre celle fotovoltaiche sono leggere, pieghevoli, facilmente collegabili, di dimensione modificabile e capaci di sopportare fino a 25 Ampere di corrente per cella (o fino a 25 volte in più rispetto ad altre tecnologie a film sottile attualmente disponibili). Tutte queste caratteristiche servono a creare prodotti con benefici e vantaggi unici, che offrono al cliente un valore specifico in base all’applicazione.
Anche se le celle possono essere di varie misure, il nostro standard è 165x135 mm (una misura di fatto ottimizzata per l’installazione):
La creazione di unità di celle fotovoltaiche indipendentemente dalle unità di pannelli solari ci permette di portare innovazione in entrambi i settori. Ci permette di reagire rapidamente a nuovi requisiti di prodotto e di mercato, e di introdurre nuovi prodotti senza vanificare il notevole investimento che, in un modo o nell’altro, è richiesto dalla produzione di celle.
Processo di produzione Nanosolar: passo per passo
Ogni fase di produzione è studiata per ottenere un elevato rendimento, in modo da poter produrre celle e pannelli fotovoltaici a costi contenuti, utilizzando al meglio il capitale.
| 1. Nanoparticelle semiconduttrici. Poiché la pellicola di base è misurata in micron, le nanoparticelle che la compongono sono ancora più piccole. Le nanoparticelle mostrate a destra misurano 20 nm, equivalenti a 200 atomi di diametro. Abbiamo sviluppato una formula esclusiva per determinare quali tipi di nanoparticelle producono le migliori celle fotovoltaiche e abbiamo elaborato tecniche esclusive per fabbricare proprio questo tipo di nanoparticelle. 2. Inchiostro di nanoparticelle. L’inchiostro che abbiamo prodotto è basato su una formula chimica esclusiva adatta a disperdere le nostre nanoparticelle in una soluzione ad alta qualità, stabile, non-coagulante e che produce strati di altissima qualità. |  |
| 3. Foglio stampato. L’inchiostro di nanoparticelle viene depositato su un foglio di metallo di una lega esclusiva appositamente preparata. È applicato usando tecniche di rivestimento/stampa ad alto rendimento che funzionano in atmosfera normale e non richiedono camere bianche. 4. Formazione della cella. La cella viene completata aggiungendo delle strisce e un contatto elettrico sul retro capaci di trasportare la corrente efficacemente, riducendo al contempo le perdite ottiche e resistive. Successivamente, il foglio fotovoltaico viene tagliato e diviso in più parti per formare celle singole. Le celle possono essere tagliate di qualunque misura. Le celle sono testate individualmente e divise in contenitori a seconda del rendimento, in base a caratteristiche determinate elettronicamente. |  |
| 5. Assemblaggio del pannello. Le celle sono assemblate in circuiti e laminate in pannelli. Usando solo celle abbinate, le perdite dovute ad un abbinamento errato durante l'assemblaggio di un pannello sono ridotte a meno dello 0,1%, migliorandone la prestazione e l’affidabilità. Il nostro stabilimento di assemblaggio di pannelli fotovoltaici è automatizzato per produrre un pannello solare ogni 10 secondi su una linea di produzione. |  |
In realtà, c’è naturalmente molto di più. Infatti, la nostra cella fotovoltaica è composta da oltre quindici strati/componenti di materiali, molti dei quali sono spessi solo poche centinaia di atomi.
Efficienza media a costi bassissimi + progettazione intelligente del prodotto = ottimo valore per il cliente
Offrendo celle fotovoltaiche di media efficienza a costi bassissimi, si ottiene la massima convenienza in termini di costi. Questo accade perché la differenza tra il rendimento di conversione dell’energia del 15% contro il 20% non è neanche un rapporto di 1:2, mentre la differenza fra $ 20 e $ 200 al metro quadro è un rapporto di 1:10. È l’equivalente, nel campo dell’energia solare, di provare a costruire una Toyota rispetto a una Ferrari.
Anche se ci siamo sempre concentrati soprattutto sull’abbattimento dei costi, il nostro attuale approccio inizia a raggiungere un’efficienza di tutto rispetto, nettamente superiore a quanto i nostri stessi scienziati considerassero fattibile non molto tempo fa. Il rendimento solare del 16,4% dei film fotovoltaici è stato verificato in modo indipendente dal National Renewable Energy Laboratory (NREL). La prima generazione di pannelli da noi prodotta raggiunge un rendimento dell’11%. Vedere tabelle tecniche e certificazione NREL.
La progettazione intelligente del prodotto è fondamentale nel garantire che i nostri clienti non siano penalizzati, a livello di sistema totale, dalla scelta di non usare pannelli a grande efficienza. Di norma si ritiene che gli impianti fotovoltaici ad efficienza relativamente più bassa implichino costi accessori e di installazione più elevati. In tal modo, però, non si tiene conto della possibile influenza di una progettazione intelligente del prodotto, se questa è basata sulla comprensione attenta degli elementi che determinano i costi dei vari componenti nelle installazioni migliori. Una progettazione intelligente del prodotto è in grado di azzerare qualsiasi aggravio di costi accessori.
 | Celle fotovoltaiche a costo ultra basso: visione generale della piattaforma tecnologica della cella Nanosolar (in pdf) Nanosolar White Paper, Settembre 2009. |
 | Il Nanosolar Utility Panel™: visione generale della tecnologia (in pdf) Nanosolar White Paper, Settembre 2009. |
 | Scheda tecnica, Nanosolar Utility Panel™ (in pdf) |
Pubblicazioni tecniche/industriali
Nanotecnologia in aiuto dell’uso efficiente del capitale (in pdf format), Prospettiva in Photon Magazine.
Fotovoltaici di film sottili ad alto rendimento con metodi di produzione a basso costo (in pdf format), Congresso internazionale PVSEC 2005.
Le nostre fabbriche
Lo stabilimento di produzione di celle a San Jose, in California:
Lo stabilimento di assemblaggio dei pannelli nei pressi di Berlino, Germania:
Uno strumento di RTP (Rapid Thermal Processing, lavorazione termica rapida) nello stabilimento Nanosolar per la produzione di celle.
Brevetti
Siamo titolari di oltre 300 brevetti rilasciati, accreditati o in corso di registrazione che riguardano tutti gli aspetti essenziali della nostra tecnologia, incluso un gran numero di brevetti base ed i primi brevetti registrati per la produzione di CIGS a stampa. Ciononostante, riteniamo che la maggior parte della nostra proprietà intellettuale sia costituita dai segreti di natura scientifica, progettuale e commerciale.
Altre foto
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