Dove si trovano i principali fornitori europei di macchinari per il fotovoltaico?

Nel Vecchio Continente sono attive attualmente almeno 38 aziende che producono macchinari e attrezzature necessari alla filiera dei moduli fotovoltaici. Di cui 4 in Italia

Il report “Attrezzature per la produzione fotovoltaica” di SolarPower Europe

Dopo il lancio dell’iniziativa ISMI per supportare i prodotti fotovoltaici made in Europe nei mercati globali, SolarPower Europe sfodera un nuovo asso nella manica. È di oggi la presentazione della prima mappa sulle aziende europee che producono macchinari per il fotovoltaico. Vale a dire attrezzature e impianti necessari alla realizzazione dei moduli solari in ogni fase della catena del valore. Dal polisilicio al pannello fatto e finito. Si scopre così che nel Vecchio Continente sono attive 38 imprese , per lo più concentrate nelle ​​apparecchiature per la produzione di celle e negli impianti di assemblaggio e collaudo di moduli.

“Il nostro primo rapporto Solar Production Equipment rivela il ruolo duraturo dell’Europa in un momento chiave della filiera di fornitura solare: la fabbricazione delle attrezzature essenziali per la tecnologia”, ha commentato a caldo Michael Schmela, Direttore di Market Intelligence presso SolarPower Europe. “Gli impianti rappresentano una parte molto importante della storia di reindustrializzazione dell’Europa e il settore fv può attingere al suo potenziale attraverso sforzi come l’International Solar Manufacturing Initiative”.

Nel dettaglio il documento mappa le aziende e la capacità produttiva, identificando anche – grazie ad un revisione della letteratura di settore – le aree di vantaggio tecnologico per l’Europa di fronte alla concorrenza cinese.

Un’analisi da cui emergono alcuni aspetti positivi e diverse sfide. Positivi come il fatto che l’Europa può considerarsi ancora un leader globale per la tecnologia delle celle fotovoltaiche tandem e di quelle in perovskite. O come la Germania costituisca un punto di rifermento mondiale nelle apparecchiature di collaudo delle celle. Ma andiamo con ordine.

I macchinari per il fotovoltaico e le fasi di produzione

Ogni fase del processo industriale di produzione solare – silicio, lingotto, wafer, cella, modulo – richiede macchinari specializzati.

Silicio: Per le celle solari è necessario silicio di altissima purezza, noto come silicio di grado solare. Estratto sotto forma di quarzo (SiO2) e ridotto in silicio metallurgico, viene purificato principalmente utilizzando il metodo Siemens in reattori a deposizione chimica da vapore (CVD). 

Le fasi principali del processo sono:

1. Produzione di triclorosilano (SiHCl3) gassoso tramite la reazione del silicio metallurgico con acido cloridrico ad alta temperatura.
2. Purificazione del triclorosilano attraverso un processo di distillazione frazionata.
3. Decomposizione del triclorosilano nel reattore, dove viene fatto reagire con idrogeno a circa 1100°C, ottenendo la deposizione di silicio puro.

Lingotti: Il silicio policristallino purificato viene fuso e solidificato in lingotti attraverso il metodo Czochralski (per ottenere lingotti di Si monocristallino) o il metodo di fusione direzionale (per ottenere lingotti di silicio policristallino). La produzione coinvolge principalmente il “puller“, un meccanismo di trazione che consente di controllare la velocità di crescita del cristallo di silicio.

Wafer: questa fase richiede principalmente seghe a filo diamantato (DWS) per tagliare il lingotto in fette sottili con uno spessore generalmente tra 100 e 200 micrometri.

Cella solare: Anche i processi di produzione delle solari necessitano anche di attrezzature industriali specifiche per le diverse fasi, ossia:

1. Testurizzazione dalla superficie del wafer per ridurre la riflessione della luce solare, aumentando la quantità di luce assorbita.
2. Diffusione del drogante ad alta temperatura in forni ad hoc per creare la giunzione p-n.
3. Rimozione dello strato di ossido attraverso acido per permettere la creazione di contatti elettrici.
4. Passivazione per ridurre i difetti superficiali e le impurità.
5. Deposizione dell’antiriflesso.
6. Metallizzazione, ossia la creazione dei contatti elettrici tramite serigrafia, deposizione chimica da vapore o altri metodi a cui segue la cottura.

Moduli: L’assemblaggio di diverse celle solari in un modulo fotovoltaico richiede stringer, laminatori, attrezzature di collaudo, soluzioni di automazione e altro ancora.

L’industria europea delle attrezzature per il fotovoltaico

Attualmente, l’industria europea dei macchinari e delle attrezzature produttive si rivolge principalmente alla parte a valle della catena del valore dei moduli fotovoltaici. Tre quarti di tutti i fornitori in Europa sono attivi in ​​tecnologie per la fabbricazione di celle e pannelli. O solo per una delle due e in maniera particolarmente specializzata.

“In totale – si legge nel report – circa 15 aziende europee sono ancora attive oggi nelle apparecchiature per la produzione di celle. Per quanto riguarda i moduli, circa 18 aziende forniscono macchinari per almeno una fase del processo […] Mondragon Assembly dalla Spagna ed Ecoprogetti dall’Italia sono due importanti fornitori di apparecchiature per la produzione di pannelli, che vendono singoli prodotti, come stringer, laminatori, taglierine per celle, apparecchiature di collaudo e soluzioni chiavi in ​​mano complete ai produttori di moduli in tutta l’UE e oltre”.

Altro elemento positivo? Esistono attualmente 7 aziende europee attive nel segmento perovskite fotovoltaica.

Le competenze mancanti

Bene a valle, male a monte. Attualmente il settore europeo presenta un profondo gap sia in termini di capacità produttiva che competenze per le apparecchiature destinate alla fabbricazione di lingotti, wafer e silicio di grado solare. Si tratta di un chiaro riflesso del panorama manifatturiero solare UE, in cui nessuna azienda effettivamente questi componenti a livello commerciale.

Basti pensare che l’unico attore europeo nel segmento del silicio cristallino è Wacker che vanta una capacità produttiva annuale di 80.000 tonnellate, di cui 60.000 tonnellate localizzate nel Vecchio Continente. E con la chiusura a gennaio di quest’anno dello stabilimento francese di Photowatt è ufficialmente terminata la produzione di lingotti/wafer nella regione. Unica speranza in tal senso, la start-up tedesca Nexwafe, che ha annunciato i piani per aprire un primo impianto di wafer da 250 MW in Germania entro la fine del 2025 e che punta su un innovativo processo diretto gas-to-wafer.

Leggi qui il report in versione integrale.

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