L’aumento del prezzo dell’argento sta cambiando le regole della metallizzazione fotovoltaica, ma la risposta dell’industria non è così semplice come potrebbe sembrare.
Per maggiori dettagli tecnici e dati chiave, consultare l’articolo completo: https://www.maysunsolar.it/blog/argento-non-unica-scelta-cambiamenti-tecnologia-moduli-fotovoltaici
Negli ultimi mesi, il prezzo internazionale dell’argento ha superato gli 80 USD/oncia, con un aumento di oltre il 150% rispetto ai minimi precedenti. In quanto materiale chiave nella metallizzazione delle celle fotovoltaiche, questa dinamica sta esercitando una pressione crescente sui costi di produzione di celle e moduli.
Di fronte a questo scenario, diversi produttori fotovoltaici stanno accelerando la riduzione dell’uso dell’argento ed esplorando soluzioni alternative, come argento-rame o metallizzazione a base di rame, per limitare l’esposizione alla volatilità delle materie prime. Il tema è ormai ricorrente nei media fotovoltaici europei e nelle analisi di settore.
Questo articolo analizza lo stato reale della riduzione dell’argento, il significato economico delle principali alternative e il loro impatto sulle prestazioni dei pannelli fotovoltaici e dei moduli fotovoltaici.
1. Fino a che punto può avanzare la riduzione dell’argento?
La cosiddetta “de-argentizzazione” non implica l’eliminazione totale dell’argento nel breve periodo, ma una riduzione progressiva della quantità necessaria per unità di potenza.
Nel caso delle celle di tipo N, l’ottimizzazione del design delle griglie e dei processi di stampa ha già consentito, in produzione di serie, una riduzione del consumo specifico di argento di circa 20%–30% rispetto alle fasi iniziali. Tra i principali fattori figurano la riduzione della larghezza delle linee a 13–15 μm, l’adozione del design 0BB (zero busbar) e l’introduzione della tecnologia di laser transfer (PTP).
Senza modifiche sostanziali alle linee produttive, queste soluzioni sono già state implementate su scala industriale in architetture come TOPCon, HJT e IBC, permettendo una riduzione continua del consumo di argento per watt.
Va tuttavia sottolineato che il margine di riduzione non è illimitato: al diminuire dell’argento, aumentano i requisiti di stabilità e uniformità del processo produttivo. Nella fase attuale, la riduzione dell’argento rappresenta quindi un percorso di ottimizzazione graduale dei costi, più che una sostituzione strutturale immediata dei materiali.
2. Quali sono le soluzioni alternative e quanto possono ridurre la pressione sui costi?
Oltre alla riduzione del consumo specifico di argento, il settore sta valutando l’introduzione di altri metalli nella fase di metallizzazione per ridurre l’esposizione alla volatilità del prezzo dell’argento.
Secondo le analisi tecniche del Fraunhofer ISE, tecnologie mainstream come HJT, TOPCon e IBC stanno esplorando percorsi per diminuire l’uso dell’argento. Gli studi indicano che, attraverso l’impiego combinato di argento e rame o processi di stampa più raffinati, il consumo di argento può essere ulteriormente ridotto in condizioni di validazione industriale.
- Pasta argento-rame
Nelle architetture HJT e in alcune varianti TOPCon, la pasta argento-rame è già in produzione o in fase pre-industriale. Il consumo di argento per watt può scendere da circa 9 mg/W a meno di 6 mg/W, con una riduzione dei costi di metallizzazione pari a 0,02–0,03 CNY/W. Si tratta oggi della soluzione di transizione più realistica, pur richiedendo maggiore precisione di processo e controllo delle rese. - Pasta di rame puro
La pasta di rame puro offre un potenziale di riduzione dei costi più elevato, pari a 0,04–0,06 CNY/W, ma presenta criticità legate all’ossidazione in ambienti ad alta temperatura e umidità. Alcuni produttori hanno già annunciato validazioni su scala GW su architetture TOPCon. - Placcatura in rame
La placcatura in rame è considerata la soluzione più radicale per eliminare la dipendenza dall’argento. Il risparmio sui materiali può raggiungere 0,05–0,08 CNY/W ed è particolarmente adatta ad architetture BC. Alcune aziende hanno comunicato progressi su linee pilota o di pre-produzione da 10 GW, ma l’elevato investimento e la complessità di processo ne fanno una soluzione orientata al medio-lungo periodo.
3. Le variazioni dei materiali influenzano le prestazioni dei moduli?
I dati di produzione industriale e i test pubblicati indicano che l’impatto della riduzione dell’argento non è binario, ma dipende dalle condizioni applicative e dal livello di controllo di processo.
Dal punto di vista dei materiali, l’argento resta il metallo con la migliore conducibilità; ridurne l’uso non comporta quindi un aumento diretto dell’efficienza. Nei pannelli fotovoltaici, tuttavia, la potenza dipende dalla combinazione di struttura delle griglie, progettazione dei percorsi di corrente e precisione di stampa. Le attuali soluzioni compensano le variazioni di materiale tramite griglie più sottili, come strutture multi-split o 1/3-cut, e una metallizzazione più uniforme, mantenendo le differenze di potenza entro limiti accettabili.
Per conduzione e dissipazione termica, le prestazioni risultano principalmente legate alla stabilità del processo produttivo, più che al metallo utilizzato in sé. Sul fronte dell’affidabilità di lungo periodo, invece, le differenze emergono nel tempo: in ambienti ad alta temperatura o umidità, la stabilità chimica dei materiali e la coerenza dei processi diventano fattori determinanti. Non a caso, alcune soluzioni sono già entrate in produzione di massa, mentre altre restano in fase di validazione.
4. Come sta evolvendo la tendenza del settore?
Secondo recenti analisi di pv magazine, un numero crescente di aziende ha incluso nei propri piani di medio termine soluzioni a basso contenuto di argento, percorsi argento-rame e opzioni basate sul rame. Questo non segnala l’imminente affermazione di una tecnologia dominante, ma riflette una crescente attenzione alla prevedibilità dei costi in un contesto di elevata volatilità delle materie prime.
Parallelamente, iniziative di filiera come quelle promosse dalla Solar Stewardship Initiative indicano un passaggio dalla discussione tecnica alla preparazione per applicazioni su scala. Per investitori e sviluppatori, l’impatto principale riguarda quindi il metodo decisionale: valutare la maturità delle soluzioni, la coerenza produttiva e i margini di rischio diventa più rilevante della scelta di un singolo materiale.
In sintesi, la riduzione dell’argento non è una scelta tecnica isolata, ma un processo continuo di gestione dei costi e dei rischi. Nel mercato europeo, l’approccio più solido resta quello basato su dati verificabili e su una valutazione realistica dei confini di rischio delle diverse soluzioni disponibili.
