Fabbricazione di Film Sottile Fotovoltaici a Perovskite nel 2025: Liberare l’Efficienza Solare di Nuova Generazione e l’Espansione del Mercato. Esplora Come Materiali Avanzati e Produzione Scalabile Stanno Plasmando il Futuro dell’Energia Pulita.
- Sintesi Esecutiva: Panorama del Mercato 2025 e Principali Motori
- Panoramica della Tecnologia: Fotovoltaici a Film Sottile di Perovskite Spiegati
- Innovazioni nella Fabbricazione: Processi Scalabili e Automazione
- Attori Principali e Alleanze del Settore (Aggiornamento 2025)
- Competitività dei Costi e Indicatori di Efficienza
- Dinamiche della Catena di Fornitura e Approvvigionamento di Materie Prime
- Ambiente Normativo e Standard del Settore
- Previsioni di Mercato: Proiezioni di Crescita 2025–2030
- Applicazioni Emergenti e Integrazione con il PV Esistente
- Prospettive Future: Sfide, Opportunità e Direzioni di R&D
- Fonti e Riferimenti
Sintesi Esecutiva: Panorama del Mercato 2025 e Principali Motori
Il settore della fabbricazione di film sottili fotovoltaici (PV) a perovskite è pronto per una significativa trasformazione nel 2025, guidata da rapidi progressi tecnologici, aumento degli investimenti e dalla urgente domanda globale di soluzioni solari economiche e ad alta efficienza. Le celle solari a perovskite, note per le loro bande di energia modificabili, la loro leggerezza e il potenziale per una produzione a basso costo, stanno passando dall’innovazione su scala di laboratorio alla produzione su scala commerciale. Questa transizione è catalizzata dalla necessità di accelerare il dispiegamento delle energie rinnovabili e di soddisfare gli ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione stabiliti da governi e attori del settore a livello mondiale.
Nel 2025, diverse aziende pionieristiche stanno ampliando la produzione di PV a perovskite. Oxford PV, una società anglo-tedesca, è in prima linea, gestendo una delle prime linee di produzione a volume al mondo per celle solari tandem a perovskite su silicio. La loro struttura di Brandenburg è prevista per un aumento della produzione, puntando a efficienze dei moduli superiori al 25%, superando i moduli convenzionali in silicio. Allo stesso modo, Saule Technologies in Polonia sta commercializzando moduli a perovskite flessibili, concentrandosi su fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) e applicazioni IoT, con una linea pilota già operativa e piani per ulteriore espansione della capacità nel 2025.
Anche i produttori asiatici stanno entrando nel mercato. TCL, un importante conglomerato cinese di elettronica, ha annunciato investimenti nella ricerca e produzione pilota di PV a perovskite, sfruttando la sua esperienza nella lavorazione di film sottili e nella produzione di elettronica su larga scala. Nel frattempo, Hanwha Solutions in Corea del Sud sta esplorando tecnologie tandem a perovskite-silicio, mirando a integrarle nella sua linea di prodotti solari Q CELLS.
I principali motori per il settore nel 2025 includono il potenziale dei PV a perovskite di offrire efficienze più elevate a costi inferiori rispetto al silicio tradizionale, la compatibilità dei film a perovskite con i processi di stampa roll-to-roll e inkjet, e la capacità di produrre moduli leggeri e flessibili per nuovi segmenti di mercato. Tuttavia, rimangono sfide nel potenziare la produzione garantendo nel contempo la stabilità a lungo termine e la sicurezza ambientale dei materiali a perovskite.
Guardando avanti, si prevede che il panorama della fabbricazione di film sottili a perovskite vedrà ulteriori espansioni della capacità, nuove joint venture e un aumento dell’integrazione con linee di PV in silicio consolidate. Le roadmap del settore suggeriscono che entro la fine degli anni ’20, i moduli a base di perovskite potrebbero raggiungere durate commerciali e bancabilità, posizionandoli come una forza dirompente nel mercato solare globale.
Panoramica della Tecnologia: Fotovoltaici a Film Sottile di Perovskite Spiegati
I fotovoltaici a film sottile di perovskite rappresentano una tecnologia trasformativa nel settore dell’energia solare, offrendo il potenziale per moduli solari ad alta efficienza, a basso costo e flessibili. Al centro di questa tecnologia c’è la struttura cristallina della perovskite, tipicamente basata su alogenuri ibridi organico-inorganici di piombo o stagno, che consente un’ottima assorbimento della luce e un efficiente trasporto di carica. La fabbricazione di film fotovoltaici a perovskite implica la deposizione di questi materiali su substrati utilizzando tecniche scalabili come il processamento in soluzione, la rivestimento ad slot, la stampa inkjet e la deposizione da vapore.
Nel 2025, l’industria sta assistendo a rapidi progressi sia nella fabbricazione in laboratorio che in scala pilota. Aziende come Oxford Photovoltaics sono in prima linea, avendo sviluppato celle solari tandem a perovskite su silicio che hanno raggiunto efficienze certificate superiori al 28%. Il loro approccio alla fabbricazione sfrutta la deposizione in vuoto e metodi di rivestimento scalabili per integrare gli strati di perovskite su wafer di silicio esistenti, mirando alla produzione di moduli commerciali nella loro struttura in Germania. Allo stesso modo, Saule Technologies si specializza in film solari a perovskite flessibili, utilizzando la stampa inkjet per produrre moduli leggeri e semi-trasparenti adatti per fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) e dispositivi elettronici di consumo.
Un altro attore notevole, Microquanta Semiconductor, sta potenziando i processi di fabbricazione roll-to-roll per moduli a perovskite di grande area, mirando a applicazioni sia per tetti che per impianti di utilità. Le loro linee pilota in Cina sono progettate per dimostrare la fattibilità di una produzione continua e ad alta capacità, un passo chiave verso la competitività dei costi con i fotovoltaici convenzionali in silicio.
Il processo di fabbricazione per film sottili a perovskite normalmente prevede i seguenti passaggi:
- Preparazione del substrato, spesso vetro o polimeri flessibili, con uno strato di ossido conduttivo trasparente.
- Deposizione della soluzione precursore di perovskite o della sua versione in vapore sul substrato, seguita da una cristallizzazione controllata per formare un film uniforme e minimizzato dei difetti.
- Applicazione di strati di trasporto di carica e elettrodi metallici per completare il pacchetto del dispositivo.
- Incapsulamento per proteggere il materiale sensibile a perovskite da umidità e ossigeno, che rimangono sfide per la stabilità a lungo termine.
Guardando avanti, le prospettive per la fabbricazione di film sottili a perovskite sembrano promettenti. Le roadmap del settore prevedono ulteriori miglioramenti nella stabilità, nell’espansione e nella sicurezza ambientale, con diverse aziende che pianificano di aumentare la produzione commerciale entro il 2026–2027. Il settore sta anche vedendo una crescente collaborazione con produttori di fotovoltaici consolidati, come Hanwha Solutions, che sta esplorando l’integrazione tandem a perovskite-silicio. Man mano che i processi di fabbricazione maturano e la durata dei moduli si estende, i fotovoltaici a film sottile a perovskite sono pronti a svolgere un ruolo significativo nella transizione globale verso l’energia rinnovabile.
Innovazioni nella Fabbricazione: Processi Scalabili e Automazione
Il panorama della fabbricazione di film sottili fotovoltaici a perovskite sta subendo una rapida trasformazione nel 2025, guidata dall’imperativo di aumentare la produzione mantenendo alta l’efficienza e la stabilità. La transizione dalla rivestimento a spin per scale di laboratorio ai processi scalabili industrialmente è un focus centrale, con diverse aziende e consorzi di ricerca che guidano le innovazioni in questo campo.
Uno dei progressi più significativi è l’adozione delle tecniche di rivestimento roll-to-roll (R2R) e slot-die, che consentono la deposizione continua di strati di perovskite su substrati flessibili. Questi metodi sono attivamente sviluppati e pilotati da leader del settore come Oxford PV, una società anglo-tedesca riconosciuta per il suo lavoro pionieristico nelle celle tandem a perovskite-silicio. Oxford PV ha riferito progressi nell’aumentare le loro linee di produzione, puntando a capacità di produzione su scala di gigawatt e integrando l’automazione per garantire uniformità e ripetibilità attraverso moduli di grande area.
Allo stesso modo, Saule Technologies, con sede in Polonia, ha commercializzato la stampa inkjet per celle solari a perovskite, consentendo una produzione personalizzabile e scalabile. Le loro linee pilota dimostrano la fattibilità di una fabbricazione automatizzata e ad alta capacità, con un focus su moduli leggeri e flessibili adatti per fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) e dispositivi elettronici di consumo. L’approccio di Saule Technologies esemplifica la transizione verso la fabbricazione digitale, dove il controllo dei processi e l’automazione sono parte integrante dell’assicurazione della qualità.
In Asia, Microquanta Semiconductor in Cina sta avanzando nei processi di deposizione da vapore e rivestimento a lama scalabili, mirando a colmare il divario tra i record di efficienza di laboratorio e la produzione di moduli su scala industriale. I loro sforzi sono complementati da investimenti nel monitoraggio inline e nell’automazione dei processi, essenziali per minimizzare i difetti e garantire la stabilità a lungo termine dei dispositivi.
L’automazione è sempre più centrale nella fabbricazione di perovskite, con robotica e apprendimento automatico impiegati per l’ottimizzazione in tempo reale dei processi e la rilevazione dei difetti. Questa tendenza è supportata da iniziative collaborative come l’European Perovskite Initiative, che riunisce produttori, fornitori di attrezzature e istituzioni di ricerca per standardizzare processi scalabili e accelerare la commercializzazione.
Guardando avanti, i prossimi anni dovrebbero assistere a una maggiore integrazione di tecniche di rivestimento scalabile, metodi di incapsulamento avanzati e controllo digitale dei processi. L’obiettivo è raggiungere una produzione economica ad alta capacità, rispettando al contempo standard di affidabilità rigorosi. Man mano che la tecnologia a perovskite matura, la convergenza dei processi scalabili e dell’automazione sarà fondamentale per passare dalle linee pilota alla produzione di massa, posizionando i fotovoltaici a perovskite come una forza competitiva nel mercato solare globale.
Attori Principali e Alleanze del Settore (Aggiornamento 2025)
Il settore della fabbricazione di film sottili fotovoltaici a perovskite nel 2025 è caratterizzato da un paesaggio dinamico di aziende consolidate, startup innovative e alleanze strategiche volte ad accelerare la commercializzazione e scalare la produzione. Diversi attori principali sono emersi come leader, sfruttando tecnologie proprietarie e formando partnership per affrontare le sfide legate all’efficienza, alla stabilità e alla producibilità.
Tra i più importanti troviamo Oxford Photovoltaics, un’azienda con sede nel Regno Unito riconosciuta per il suo lavoro pionieristico nelle celle solari tandem a perovskite su silicio. Nel 2024, Oxford PV ha annunciato l’espansione della sua prima linea di produzione a volume in Germania, puntando a spedizioni di moduli commerciali nel 2025. La tecnologia dell’azienda ha raggiunto efficienze certificate superiori al 28%, posizionandola in prima linea nell’impegno del settore verso moduli solari ad alte prestazioni.
Un altro attore chiave è Meyer Burger Technology AG, un produttore svizzero con una solida esperienza in attrezzature fotovoltaiche. Meyer Burger è entrato nel campo della perovskite attraverso collaborazioni e investimenti nella produzione di celle tandem, mirando a integrare strati di perovskite nelle sue linee di moduli in silicio esistenti. La strategia dell’azienda include l’utilizzo della sua consolidata esperienza nella fabbricazione per scalare moduli tandem a perovskite-silicio per il mercato europeo.
In Asia, TCL e la sua sussidiaria TCL China Star Optoelectronics Technology hanno fatto significativi investimenti nella ricerca e nello sviluppo di PV a perovskite e nella produzione pilota. Gli sforzi di TCL sono focalizzati sullo sviluppo di processi di fabbricazione roll-to-roll e moduli a perovskite di grande area, con linee pilota operative in Cina a partire dal 2025. Queste iniziative sono supportate da collaborazioni con istituzioni accademiche e programmi di ricerca sostenuti dal governo.
Il settore sta anche assistendo all’emergere di startup specializzate come Saule Technologies in Polonia, che ha commercializzato film solari a perovskite flessibili per applicazioni integrate negli edifici e IoT. La linea di produzione roll-to-roll di Saule, lanciata nel 2021, continua ad espandersi, con nuovi partenariati nei settori delle costruzioni e dell’elettronica annunciati nel 2025.
Le alleanze del settore stanno giocando un ruolo cruciale nella standardizzazione dei processi e nell’accelerazione dell’ingresso nel mercato. L’associazione SolarPower Europe ha istituito un gruppo di lavoro dedicato alla perovskite, riunendo produttori, fornitori di attrezzature e istituti di ricerca per affrontare le sfide legate alla catena di approvvigionamento, alla certificazione e al riciclaggio. Inoltre, le collaborazioni intersettoriali, come quelle tra Oxford Photovoltaics e importanti produttori di vetro, stanno facilitando l’integrazione degli strati di perovskite nel vetro architettonico e nei materiali da costruzione.
Guardando avanti, nei prossimi anni ci si aspetta ulteriori consolidamenti, con attori di punta che scalano la produzione su scala di gigawatt e nuovi entranti che sfruttano i progressi nei materiali e nell’ingegneria dei processi. Alleanze strategiche e joint venture saranno probabilmente intensificate, poiché le aziende cercano di garantire le catene di approvvigionamento e accelerare il percorso verso prodotti fotovoltaici a perovskite bancabili e ad alta efficienza.
Competitività dei Costi e Indicatori di Efficienza
La fabbricazione di film sottili fotovoltaici a perovskite sta avanzando rapidamente verso la vitalità commerciale, con il 2025 che segna un anno cruciale per la competitività dei costi e gli indicatori di efficienza. Il settore è caratterizzato da una corsa per raggiungere alte efficienze di conversione dell’energia (PCE) riducendo al contempo i costi di produzione, posizionando le celle solari a perovskite (PSCs) come forti contendenti contro i fotovoltaici a base di silicio consolidati.
Dati recenti dei principali produttori indicano che i moduli a perovskite stanno ora raggiungendo sistematicamente efficienze certificate superiori al 20%, con diverse aziende che riportano celle tandem a scala di laboratorio che superano il 25%. Ad esempio, Oxford PV, una società anglo-tedesca specializzata nella tecnologia tandem a perovskite-silicio, ha annunciato nel 2024 che i suoi moduli di dimensioni commerciali hanno superato l’efficienza del 25%, un salto significativo rispetto ai moduli in silicio convenzionali. Allo stesso modo, Microquanta Semiconductor in Cina ha riferito di avere efficienze stabili per i moduli a perovskite superiori al 20% su linee di produzione pilota, con sforzi in corso per aumentare.
La competitività dei costi è guidata dai requisiti intrinsecamente bassi di materiali e energia della fabbricazione di film sottili a perovskite. A differenza del silicio, gli strati di perovskite possono essere depositati a basse temperature utilizzando tecniche scalabili come il rivestimento a slot e la stampa inkjet. Saule Technologies, con sede in Polonia, ha pionierato la produzione roll-to-roll di moduli a perovskite flessibili, miranti a fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) e dispositivi elettronici. Il loro approccio sfrutta substrati leggeri e processi ambientali, riducendo significativamente le spese di capitale e operative rispetto alla produzione tradizionale di wafer di silicio.
Le prospettive per il 2025 e gli anni successivi suggeriscono che i costi di produzione dei moduli a perovskite potrebbero scendere sotto $0.20/Watt man mano che la produzione cresce, avvicinandosi o addirittura superando i moduli in silicio a minor costo. Questa proiezione è supportata dai dati delle linee pilota di Oxford PV e Microquanta Semiconductor, entrambi i quali stanno aumentando la capacità e puntando a una produzione su scala di gigawatt entro il 2026. L’Agenzia Internazionale per l’Energia e consorzi del settore hanno evidenziato il potenziale di perovskite di perturbare il mercato, a condizione che la stabilità a lungo termine e la bancabilità siano dimostrate su larga scala.
In sintesi, il 2025 si predisporrà per essere un anno fondamentale per la fabbricazione di film sottili fotovoltaici a perovskite, con record di efficienza che vengono infranti e strutture dei costi che migliorano rapidamente. Man mano che le aziende leader passeranno dalla produzione pilota a quella di massa, la tecnologia a perovskite è pronta a diventare un’alternativa mainstream e competitiva in termini di costi nel mercato solare globale.
Dinamiche della Catena di Fornitura e Approvvigionamento di Materie Prime
La catena di approvvigionamento per la fabbricazione di film sottili fotovoltaici (PV) a perovskite nel 2025 è caratterizzata da una rapida evoluzione, guidata dalle ambizioni di scalabilità delle principali aziende e dalla necessità di materie prime affidabili e ad alta purezza. La tecnologia PV a perovskite si basa su un insieme unico di sostanze chimiche precursori—principalmente alogenuri di piombo o stagno, cationi organici come metilammonio o formamidinio, e sali alogenuri—insieme a substrati e materiali di incapsulamento specializzati. L’approvvigionamento e il controllo di qualità di questi materiali sono fondamentali sia per le prestazioni del dispositivo che per la stabilità a lungo termine.
Diverse aziende sono emerse come attori chiave nella catena di approvvigionamento del PV a perovskite. Oxford PV, con sede nel Regno Unito e in Germania, è un pioniere nella commercializzazione delle celle tandem a perovskite-silicio. L’azienda ha stabilito partenariati con fornitori chimici per garantire precursori di perovskite ad alta purezza e ha investito nell’integrazione verticale per mitigare i rischi di approvvigionamento. Allo stesso modo, Microquanta Semiconductor in Cina sta aumentando la produzione di moduli a perovskite, sfruttando le capacità di produzione chimica domestica per garantire un’approvvigionamento stabile di materie prime.
La catena di forniture è anche influenzata dalla distribuzione geografica della produzione di precursori. La Cina rimane il fornitore predominante di molti sali alogenuri e cationi organici, beneficiando della sua consolidata infrastruttura dell’industria chimica. Tuttavia, i produttori europei e nordamericani stanno cercando sempre più di localizzare le catene di approvvigionamento per ridurre i rischi geopolitici e garantire la conformità a standard ambientali e di sicurezza. Ad esempio, Saule Technologies in Polonia si è concentrata sull’approvvigionamento di materiali all’interno dell’Unione Europea quando possibile, allineandosi con le direttive di sostenibilità dell’UE.
Una sfida significativa nel 2025 è la necessità di composti di piombo e stagno ad ultra-alta purezza, poiché le impurità possono influire drasticamente sulla qualità dei film a perovskite e sulla longevità del dispositivo. I fornitori stanno rispondendo sviluppando processi di purificazione su misura per il settore fotovoltaico. Inoltre, l’industria sta monitorando da vicino il panorama normativo riguardante l’uso del piombo, con alcune aziende che stanno esplorando alternative a perovskite prive di piombo, anche se queste non sono ancora ampiamente commercializzate.
Guardando avanti, ci si aspetta che la catena di forniture PV a perovskite diventi più robusta e diversificata. Collaborazioni strategiche tra produttori di moduli e fornitori chimici sono destinate ad intensificarsi, con un focus sulla sicurezza di contratti a lungo termine e lo sviluppo di vie di riciclaggio per i moduli alla fine della loro vita utile. Man mano che la produzione cresce, la domanda di materiali di incapsulamento specializzati e substrati conduttivi trasparenti è destinata a aumentare, spingendo ulteriori innovazioni e investimenti da parte di aziende consolidate e nuovi entrant.
Ambiente Normativo e Standard del Settore
L’ambiente normativo per la fabbricazione di fotovoltaici (PV) a film sottile di perovskite sta evolvendo rapidamente poiché la tecnologia si avvicina alla scala commerciale nel 2025. I quadri normativi vengono modellati dalla necessità di garantire la sicurezza del prodotto, la sostenibilità ambientale e l’affidabilità del mercato, sostenendo al contempo l’innovazione in questo settore emergente.
Nell’Unione Europea, i moduli PV a perovskite sono soggetti al processo di marcatura CE, che richiede la conformità a direttive come la Direttiva sulla Bassa Tensione (LVD), la Direttiva sulla Compatibilità Elettromagnetica (EMC) e la Direttiva sulla Limitazione delle Sostanze Pericolose (RoHS). La Direttiva RoHS è particolarmente rilevante, poiché limita l’uso del piombo e di altri materiali pericolosi—una considerazione importante dato che molte formulazioni di alte prestazioni a perovskite contengono piombo. La Commissione Europea sta esaminando attivamente lo stato normativo dei PV a perovskite, con attori del settore come Oxford PV e Saule Technologies che partecipano a consultazioni per garantire che i nuovi standard riflettano le caratteristiche uniche dei materiali a perovskite.
Negli Stati Uniti, i moduli PV a perovskite devono rispettare standard di sicurezza e performance stabiliti da organizzazioni quali Underwriters Laboratories (UL) e la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC). Il National Renewable Energy Laboratory (NREL) sta collaborando con l’industria per sviluppare protocolli di test accelerati e standard di affidabilità su misura per i film a perovskite, riconoscendo che gli standard PV tradizionali potrebbero non catturare appieno i meccanismi di degrado specifici delle perovskite.
A livello globale, la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) è in procinto di redigere nuovi standard per i PV a perovskite, con gruppi di lavoro focalizzati su questioni come la stabilità a lungo termine, l’incapsulamento e l’impatto ambientale. Leader del settore come Meyer Burger Technology AG e Hanwha Solutions sono attivamente coinvolti in questi sforzi di standardizzazione, mirando a facilitare l’accesso al mercato internazionale e armonizzare i requisiti di certificazione.
Guardando avanti, ci si aspetta che il controllo normativo si intensifichi man mano che la fabbricazione di PV a perovskite scalerà. Le aree chiave di attenzione includeranno la gestione del ciclo di vita, il riciclaggio e la gestione sicura dei rifiuti contenenti piombo. Le associazioni di settore e i produttori stanno sviluppando proattivamente codici di condotta volontari e iniziative di riciclaggio per affrontare queste preoccupazioni e costruire fiducia pubblica. Man mano che i PV a perovskite si avvicinano alla produzione su scala di gigawatt, l’allineamento con gli standard normativi e del settore in evoluzione sarà fondamentale per un’adozione diffusa e per il successo a lungo termine nel mercato.
Previsioni di Mercato: Proiezioni di Crescita 2025–2030
Il periodo dal 2025 al 2030 è destinato a essere trasformativo per la fabbricazione di film sottili fotovoltaici (PV) a perovskite, poiché la tecnologia passa dalla produzione su scala pilota a quella commerciale. Diverse aziende leader e consorzi stanno attivamente espandendo le loro capacità di produzione, concentrandosi sul miglioramento dell’efficienza, della stabilità e dell’economicità dei moduli solari a perovskite.
Nel 2025, il mercato globale del PV a perovskite dovrebbe assistere ai suoi primi significativi schieramenti commerciali. Oxford PV, un’azienda anglo-tedesca, è in prima linea, avendo annunciato piani per aumentare la produzione nella sua struttura di Brandenburg, in Germania. L’azienda mira all’integrazione di celle tandem a perovskite-silicio, puntando a efficienze dei moduli superiori al 25%. La linea di fabbricazione di Oxford PV è progettata per una produzione su scala di gigawatt, e l’azienda ha dichiarato l’intenzione di fornire moduli commerciali al mercato entro il 2025.
Allo stesso modo, Meyer Burger Technology AG, un produttore svizzero noto per le sue tecnologie fotovoltaiche ad alta efficienza, è entrato nel campo della perovskite attraverso collaborazioni e investimenti in R&D. Meyer Burger sta esplorando l’integrazione di strati di perovskite nelle sue linee di celle a eterogiunzione esistenti, con la produzione pilota prevista per informare le decisioni di commercializzazione entro il 2026.
In Asia, TCL e la sua sussidiaria TCL China Star Optoelectronics Technology stanno investendo nella ricerca e produzione pilota di PV a perovskite, sfruttando la loro esperienza nella deposizione di film sottili e nella rivestimento di grandi aree. Questi sforzi dovrebbero accelerare la disponibilità di moduli a perovskite per applicazioni sia su scala di utilità che integrate negli edifici nella regione.
Organizzazioni come Solar Energy Industries Association e SolarPower Europe hanno evidenziato i PV a perovskite come una tecnologia chiave per la prossima onda di crescita solare, prevedendo che i moduli a base di perovskite potrebbero catturare una quota significativa di nuove installazioni entro il 2030, particolarmente man mano che i costi di produzione diminuiscono e le prestazioni migliorano.
Guardando avanti, le prospettive di mercato per il 2025–2030 anticipano un rapido ampliamento della capacità, con diversi gigawatt di produzione di moduli a perovskite che entreranno in funzione a livello globale. I principali motori saranno i continui miglioramenti nella durata dei moduli, l’espansione dei processi di fabbricazione roll-to-roll e sheet-to-sheet, e l’integrazione degli strati di perovskite con linee di PV in silicio consolidate. Man mano che questi progressi si materializzano, si prevede che la tecnologia a film sottile a perovskite svolgerà un ruolo fondamentale nel raggiungimento degli obiettivi globali di energia rinnovabile e nella riduzione del costo livellato dell’elettricità solare.
Applicazioni Emergenti e Integrazione con il PV Esistente
La fabbricazione di film sottili fotovoltaici a perovskite sta entrando in una fase cruciale nel 2025, con un forte focus su applicazioni emergenti e integrazione con tecnologie fotovoltaiche (PV) consolidate. Le proprietà uniche dei materiali a perovskite—come bande di energia modificabili, alti coefficienti di assorbimento e compatibilità con il processamento in soluzione a basse temperature—stanno guidando la loro adozione sia in prodotti PV nuovi che ibridi.
Una tendenza importante è lo sviluppo di celle solari tandem, dove gli strati di perovskite sono combinati con wafer di silicio convenzionali per superare i limiti di efficienza delle celle in silicio a giunzione singola. Nel 2023, diversi produttori hanno riportato efficienze certificate delle celle tandem superiori al 29%, e nel 2025, l’industria mira a moduli commerciali con efficienze superiori al 30%. Aziende come Oxford PV sono in prima linea, avendo scalato la produzione pilota di moduli tandem a perovskite su silicio e annunciato piani per la produzione di massa. La loro struttura tedesca è prevista per la consegna dei primi volumi commerciali nel 2025, mirando a fornire moduli per applicazioni sia di tetti che per impianti di utilità.
Oltre all’integrazione tandem, i film a perovskite stanno abilitando nuove forme e applicazioni. I moduli a perovskite flessibili e leggeri vengono sviluppati per fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV), elettronica portatile e fotovoltaici integrati nei veicoli. Saule Technologies sta commercializzando pannelli a perovskite flessibili, miranti al vetro architettonico e ai dispositivi IoT. Il loro processo di produzione roll-to-roll è progettato per scalabilità ed economicità, con installazioni pilota in corso in Europa e Asia.
Avanza anche l’integrazione con le infrastrutture PV esistenti. I moduli a perovskite vengono progettati per retrofittare o completare installazioni legacy in silicio, sia come sovrapposizioni che come parte di sistemi ibridi. Questo approccio sfrutta i componenti esistenti del bilancio del sistema e accelera l’adozione nel mercato. Meyer Burger Technology AG, un importante produttore di attrezzature PV in Europa, sta investendo in linee di produzione compatibili con la perovskite e collaborando con istituti di ricerca per ottimizzare la durabilità e le prestazioni dei moduli.
Guardando avanti, nei prossimi anni si attende una maggiore collaborazione tra innovatori della perovskite e produttori di PV affermati. Alleanze industriali e sforzi di standardizzazione sono in corso per affrontare sfide come stabilità a lungo termine, incapsulamento e uniformità su grande area. Le prospettive per il 2025 e oltre sono ottimistiche: si prevede che la fabbricazione di film sottili a perovskite diversificherà il mercato PV, consentendo efficienze più elevate, nuove applicazioni e una integrazione accelerata con le infrastrutture solari esistenti.
Prospettive Future: Sfide, Opportunità e Direzioni di R&D
Il futuro della fabbricazione di film sottili fotovoltaici (PV) a perovskite nel 2025 e negli anni a venire è segnato sia da promesse significative che da sfide notevoli. Man mano che l’industria passa da scoperte su scala di laboratorio a produzione su scala commerciale, diversi fattori chiave plasmeranno la sua traiettoria.
Una delle principali sfide rimane la stabilità e la durabilità a lungo termine delle celle solari a perovskite. Sebbene i dispositivi di laboratorio abbiano raggiunto efficienze di conversione dell’energia superiori al 25%, mantenere questa performance in condizioni reali—esposizione a umidità, calore e luce UV—rimane un ostacolo. Produttori leader come Oxford PV stanno affrontando attivamente queste problematiche sviluppando celle tandem a silicio-perovskite e implementando tecniche di incapsulamento avanzate. Le loro linee di produzione pilota in Germania dovrebbero aumentare nel 2025, miranti a dimostrare sia alta efficienza che una maggiore longevità operativa.
Scalabilità e rendimento di produzione sono anche preoccupazioni centrali. La transizione dalle tecniche di rivestimento a spin e da altri metodi di deposizione su scala di laboratorio a tecniche scalabili come il rivestimento a slot, rivestimento a lama e deposizione da vapore è in corso. Aziende come Saule Technologies stanno pionierando la produzione roll-to-roll per moduli a perovskite flessibili, puntando a applicazioni nei fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) e nell’elettronica portatile. La loro struttura di produzione in Polonia è tra le prime a commercializzare moduli a perovskite di grande area, con ulteriori espansioni pianificate fino al 2025.
La catena di approvvigionamento e la sostenibilità dei materiali stanno ricevendo sempre maggiore attenzione mentre i PV a perovskite si avvicinano alla commercializzazione. L’uso del piombo nella maggior parte delle formulazioni ad alta efficienza a perovskite solleva preoccupazioni ambientali e normative. La ricerca su alternative prive di piombo e strategie di riciclaggio sta intensificandosi, con organizzazioni come imec che collaborano con partner industriali per sviluppare materiali ecologici e processi di fabbricazione a ciclo chiuso.
Dal lato delle opportunità, i PV a perovskite offrono vantaggi unici: forme leggere e flessibili, e compatibilità con architetture tandem che possono superare i limiti di efficienza del silicio convenzionale. L’integrazione di strati di perovskite su linee di celle in silicio esistenti è una direzione importante di R&D, con Meyer Burger Technology AG, un importante fornitore di attrezzature PV europeo, che investe in progetti pilota e partenariati per accelerare la commercializzazione delle celle tandem.
Guardando avanti, i prossimi anni vedranno probabilmente le prime installazioni commerciali di moduli tandem a perovskite-silicio, un’adozione più ampia nei mercati di nicchia come BIPV e un R&D continuativo per affrontare stabilità e sostenibilità. La collaborazione tra industria, standardizzazione e normative sarà cruciale per garantire un’implementazione sicura, affidabile e scalabile delle tecnologie PV a perovskite.
Fonti e Riferimenti
- Oxford PV
- Saule Technologies
- Microquanta Semiconductor
- Meyer Burger Technology AG
- TCL China Star Optoelectronics Technology
- National Renewable Energy Laboratory
- Solar Energy Industries Association
- imec
