La ricerca nel campo del solare potrebbe partorire una nuova generazione di celle fotovoltaiche economiche ed efficienti. È quanto promettono i ricercatori delle università di Exeter e Bristol, al lavoro su un’innovativa struttura fotovoltaica a tre strati. Il sistema, sviluppato dal dottor Chenglong Wang, utilizza uno strato intermedio di carbonio amorfo, posto tra un film sottile all’oro e un film superficiale.

Questa struttura permette un notevole assorbimento della luce, consentendo di sfruttare una porzione maggiore dello spettro solare. Nello stesso tempo però il triplice strato è in grado di ridurre al minimo le emissioni di radiazioni termiche da parte della struttura. I ricercatori puntano a sostituire l’oro con un altro metallo refrattario come il tungsteno o il cromo, per realizzare una metasuperficie economica ed efficiente in grado di raggiungere temperature molto più alte rispetto alle tecnologie convenzionali.

La nuova generazione di celle solari potrebbe trovare impiego nell’industria del solare termico. Rispetto alla superficie nera convenzionale la cella può raggiungere temperature elevate perché minimizza le emissioni di radiazioni termiche.

La metasuperficie è stata sviluppata nell’ambito di un progetto condotto dal dottor Neil Fox del Department of Electrical and Electronic Engineering and Schools of Physics and Chemistry di Bristol. L’obiettivo della ricerca è sviluppare dispositivi solari termoionici basati sui diamanti, in grado di utilizzare la luce solare per riscaldare le superfici ed emettere elettroni direttamente nel vuoto. Gli elettroni confluirebbero in un anodo sottoposto a raffreddamento, consentendo di produrre energia elettrica in modo più efficiente rispetto alle celle solari al silicio.

Il prossimo passo dei ricercatori consisterà nel testare la nuova struttura esponendola a temperature più alte, cercando di raggiungere i ~700°C necessari a ottenere un’emissione termoionica efficiente. Come illustra il professor Martin Cryan, tra le firme dello studio:

L’integrazione dei diamanti nelle metasuperfici è una sfida molto impegnativa. La nostra sperimentazione a base di carbonio amorfo rappresenta un progresso in questa direzione.

16 giugno 2016
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