ARENDI S.r.l. Arendi S.r.l.

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1 Arendi S.r.l. ARENDI S.r.l. Società che sta realizzando un impianto di produzione su scala industriale di moduli fotovoltaici a film sottile di Tellururo di Cadmio (CdTe) La produttiva annuale dell'impianto, ubicato a Lonate Pozzolo (VA), sarà di circa 15 MW (ca moduli da 0,7 m 2, con efficienza 10%) Investimento del valore di 30 M, cofinanziato dalla Regione Lombardia a partire da un iniziativa del Ministero dell Ambiente Partners: Marcegaglia Euroenergy Group Alchimia S.p.A. SGI Studio Galli Ingegneria SSE (Solar Systems & Equipments Srl) BANCA IFIS Sp.A

2 La Risposta Italiana all industria fotovoltaica internazionale Il progetto ha tutte le caratteristiche per occupare un posto di primissimo piano nell industria fotovoltaica mondiale Il Costo industriale notevolmente inferiore rispetto alle tecnologie tradizionali permetterà una più massiccia diffusione delle applicazioni fotovoltaiche Opportuni studi permetteranno di integrare questa nuova tipologia di moduli nelle strutture architettoniche Connubio Privato-Pubblico di successo: Progetto riconosciuto in relazione stato ambiente 2005 come esempio meritevole di attenzione Rilevante aiuto pubblico Regionale e Nazionale (ca. 9 M )

3 Vantaggi delle celle solari a film sottili Nelle celle solari a film sottili la quantità di materiale usata è almeno 100 volte inferiore a quella usata per i moduli cristallini ed è una parte non significativa del costo totale Il processo di fabbricazione può essere completamente automatizzato e può essere ottenuta una produzione di un modulo al minuto Il raggiungimento di un costo di produzione inferiore a 0.5$/W è stato previsto dal laboratorio nazionale per l energia americano (NREL, K. Zweibel) per una produzione annuale superiore a 100MW

4 Tipologie di celle solari a film sottili Silicio amorfo: α-si efficienza massima celle lab ~ 13% CuGaInSe2/CdS efficienza massima celle lab ~ 19.8% CdTe/CdS efficienza massima celle lab ~ 16.5% La cella CdTe/CdS è caratterizzata da una facile scalabilità, perché vengono usate tecniche semplici, veloci e riproducibili per depositare i film che compongono la cella

5 Vetro soda lime La cella CdTe/CdS (1/2) ARENDI S.r.l. Carico esterno Buffer (200 nm)+mo (200 nm) CdTe 5-6 μm CdS 80 nm ZnO 300 nm ITO 400 nm Luce solare

6 La cella CdTe/CdS (2/2) ARENDI S.r.l. Su scala di laboratorio sono state realizzate celle fotovoltaiche di circa 4 cm2 di superficie con un efficienza media di oltre il 15% e stabili nel tempo. Tipicamente un modulo è costituito da circa 100 celle/metro interconnesse in serie per mezzo di tre tagli eseguiti durante il processo in linea.

7 Schema del Processo Industriale Vetro Lavaggio e asciugatura del vetro Sputt. TCO Contatto anteriore Sputt. CdS con CHF 3 CSS CdTe in ambiente di Ar+O 2 Camera del trattamento (CHF 2 Cl) Sputt. Sb 2 Te 3 & Mo Cont. poster. 1 Laser Scribing 3 Laser Scribing 2 Laser Scribing T Amb. 400 C TCO T Amb. 250 C CdS 500 C CdTe 400 C Trattament o Termico T Amb. 300 C Contatto Post. T Amb. Laser Laser Laser Scribing Scribing Scribing

8 Aspetti Innovativi del Processo Industriale proprietario Nuovo metodo di deposizione del CdS, cioè sputtering in presenza di CHF3 (maggiore riproducibilità) Assenza sia di CdCl2 che di acidi forti quali HNO3 e HPO3, i maggiori agenti tossici presenti nell industria tradizionale delle celle a CdTe. Il processo è dry, non necessitando di soluzioni acquose di processo E stato elaborato un nuovo tipo di contatto posteriore per il CdTe (moduli più stabili)

9 Brevetti depositati Le innovazioni sono protette da 5 brevetti: ARENDI S.r.l. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo, Un nuovo tipo di sorgente per depositare film sottili di CdTe e CdS mediante CSS (Close-Spaced Sublimation. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo, Preparazione di un ossido trasparente semiconduttore (TCO) adatto alla produzione su larga scala di celle solar a film sottili tipo CdTe/CdS. N. Romeo, A. Bosio, A: Romeo, Procedura per realizzare un contatto non rettificante su film di CdTe utilizzati per fabbricare celle solari a film sottili tipo CdTe/CdS. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo, Un nuovo processo per il trattamento in ambiente di Cloro delle celle solari a film sottili di CdTe/CdS senza l uso di CdCl2. N. Romeo, A. Bosio, A. Romeo, Un nuovo contatto posteriore non rettificante per la cella solare CdTe/CdS.

10 Milestones del progetto ARENDI S.r.l. Inizio Progettazione Linea Giu 07 Apertura Cantiere Ott 07 Inizio assemblaggio Mar 08 Completamento assembl. Dic 08 Consegna Impianto Prod. Giu 09 Inizio Produzione Giu-Dic 09

11 Sommario La tecnologia per fabbricare moduli fotovoltaici a film sottili a base di CdS/CdTe è matura per una produzione su larga scala Celle di questo tipo sono basate sulla tecnologia dei film sottili, ovvero elevatissima efficienza di utilizzazione delle materie prime con quantità minime Celle stabili di piccola area con efficienze superiori al 15% vengono ottenute riproducibilmente in laboratorio Tra le nuove tecnologie a film sottile quella basata su CdTe/CdS è molto facile da portare in produzione in quanto utilizza tecniche semplici, veloci e scalabili Sono attese efficienze del 10 12% per dei moduli di area 0,72 m 2 Un processo completamente automatizzato basato su questa tecnologia è stato concepito per produrre 1 modulo ogni 2 minuti Produrre moduli con tali efficienze e con questa produttività significa arrivare a regime con costi di produzione molo inferiori a quelli delle tecnologie tradizionali.

12 Contatti Sede Legale: Via Bresciani 16 Gazoldo degli Ippoliti MN Arendi S.r.l. Sede operativa: Via Alessi Lainate MI

13 Considerazioni sull uso uso del Cadmio Il CdTe non è assimilabile al Cadmio metallico, poiché è un prodotto altamente stabile, ad alto punto di fusione e insolubile in acqua. Un modulo a base di CdTe contiene meno dell uno per mille in peso di Cadmio, e in termini assoluti meno Cadmio di un ordinaria pila mezza torcia al NiCd. E facile e comunque economicamente vantaggioso riciclare completamente i moduli a fine vita, che comunque è di almeno anni. Così come già fanno gli attuali produttori, Arendi si impegnerà ad effettuare il ritiro, senza oneri aggiuntivi per l utilizzatore, dei moduli a fine vita. Il Cadmio è un prodotto secondario dell estrazione di altri metalli come Zinco, Piombo e Rame e viene in gran parte immesso in discarica. Nel modulo fotovoltaico il Cadmio è legato al Tellurio e incapsulato, quindi la tecnologia fotovoltaica fornisce addirittura una soluzione efficace e redditizia per il sequestro del Cadmio. Viene effettuato un filtraggio assoluto dei gas residui per intercettare il particolato fino a dimensioni sub-micrometriche. Il processo avviene tutto a pressione inferiore a quella atmosferica in camere a tenuta.