Per Sharp l’attività di Ricerca & Sviluppo è particolarmente importante per lo sviluppo dei settori in cui opera. Non a caso la sua filosofia, sintetizzata nel motto one-of-a-kind-product la spinge a sviluppare nuovi prodotti sempre originali e unici nel loro genere. Non solo per quanto riguarda gli schermi a cristalli liquidi e la tecnologia digitale elettronica, ma anche per il fotovoltaico, dove la sua ricerca è cominciata nel lontano 1959. Ogni anno, infatti, essa investe l’8% del suo fatturato nello sviluppo di nuovi prodotti, impiegando in questa attività circa 8mila dipendenti nei centri di ricerca dislocati in Giappone, Stati Uniti e UK.

Oggi le domande che attendono una risposta per consentire un ulteriore sviluppo del settore fotovoltaico riguardano 3 aspetti: la quantità di silicio impiegata e il costo del pannello in relazione alla resa.
Protagonisti al SolarExpo 2009 presso lo stand Sharp, i pannelli solari thin film a doppia giunzione rispondono ad alcune di queste domande: quello di limitare il consumo di silicio e di ridurre i costi di produzione del pannello.
Il film sottile è, in pratica, una pellicola di silicio assemblata con la tecnologia a doppia giunzione, la stessa utilizzata per gli schermi a cristalli liquidi. L’utilizzo di una ridotta quantità di silicio è lasoluzione produttiva più economica, anche se consente per il momento livelli di efficienza minori. Sicuramente costituisce unavalida risposta al problema della scarsità di silicio: l’impiego di questo materiale, infatti, è limitato a 0,4 grammi per Watt prodotti contro i 20 grammi per watt utilizzati per realizzare un pannello tradizionale.
Diverso discorso per quanto riguarda l’efficacia del pannello: mentre la resa dei pannelli tradizionali si attesta sul 15%, per il momento quella del film sottile si limita al 10% con buone possibilità di arrivare presto al 12%.

I vantaggi del film sottile non si limitano a questo. Il suo minorspessore, circa 100 volte inferiore rispetto alle celle di silicio cristallino, rende il pannello piùflessibile e adattabile a superfici diverse. Inoltre, grazie alla sua capacitàdi sfruttare la luce diffusa e riflessa il thin film sfrutta un maggiornumero di ore di luce al giorno e non risente delle zone d’ombra. Questa caratteristica permette a questi pannelli di produrre energia anche in presenza di nuvole.

Nel settembre 2005, Sharp ha iniziato a produrre moduli fotovoltaici thin film nell’impianto produttivo di Katsuragi a Nara (Giappone), registrando in questi primi 3 anni un incremento della capacità produttiva da 15 a 160 MW nel 2008. E’ previsto per quest’anno l’avvio della produzione in grande stile di questi pannelli nel distretto di Sakai, dove la capacità produttiva raggiungerà 1 GW. In questo stabilimento verranno prodotti sia schermi a cristalli liquidi che pannelli a film sottile: l’utilizzo della stessa tecnica a doppia giunzione spiega la scelta di ottimizzare la produzione di entrambi nel medesimo sito. Progetti interessanti sono in fase di avvio anche in Italia, grazie all’accordo con Enel che prevede la realizzazione di uno stabilimento per la produzione di pannelli fotovoltaici a film sottile atripla giunzione.

Sharp ha anche perfezionato pannelli solari a film sottile“see through”, che consentono alla luce di filtrare attraverso il pannello come attraverso un vetro. Tale caratteristica consente soluzioni costruttive particolarmente interessanti ottimizzando la corrispondenza tra finestre e pannelli.

La capacità innovativa di Sharp nell’ambito del fotovoltaico è testimoniata anche da altre soluzioni tecnologiche come quella dei concentratori. La luce viene concentrata su piccole celle a multi giunzione, mediante lenti di Fresnel che consentono di raggiungere fattori di concentrazione pari all’intensità di mille soli, ottenendo un incremento dell’efficienza della cella pari al 40%. Le celle vengono realizzate in Arseniuro di Gallio (GaAs), materiale che permette al concentratore di raggiungere la potenza di picco di 2,9 KW. Le celle sono di piccole dimensioni, della grandezza di una moneta da 1 centesimo, ma garantiscono grandi risultati: l’unico limite di applicazione di questa tecnologia risiede nella necessità della luce solare diretta e di disporre di un sistema di inseguimento solare tanto più complesso quanto più alto è il livello di concentrazione. Questa tecnologia è stata sperimentata in Andalusia con pannelli da circa 3 kW di potenza che utilizzano lenti di Fresnel per concentrare la potenza di 700 soli su celle fotovoltaiche più piccole di una monetina da 1 centesimo di euro (7x7 mm). Attualmente sono in fase di produzione concentratori delle stesse dimensioni ma di potenza superiore che verranno sperimentate in Sicilia, grazie all’accordo con Enel.