Celle solari due volte più efficienti grazie a minuscoli pilastri di silicio disposti in superficie. È quanto promettono gli scienziati dell’istituto di ricerca sulle nanotecnologie MESA+ dell’Università di Twente in Olanda.

In un articolo apparso sulla rivista specializzata Advanced Energy Materials l’équipe di ricercatori olandesi illustra le potenzialità delle celle solari dotate di piccoli pilastri di silicio in superficie. Rispetto a una cella solare completamente piatta questa tecnologia riesce a produrre oltre il doppio dell’energia.

Lo scorso anno i ricercatori dell’Università di Twente hanno creato un semiconduttore dotato di un milione di minuscoli pilastri di silicio per ogni centimetro quadrato. I pilastri sono in grado di convertire la luce solare in energia elettrica in modo più efficiente.

Il semiconduttore è costituito da due tipi di silicio. Il primo materiale contiene boro, al secondo tipo è stato invece aggiunto fosforo. I ricercatori nel realizzare la struttura hanno dovuto prestare attenzione alla giunzione. Il punto di transizione tra i due tipi di silicio noto come “giunzione P-N” è essenziale per l’efficienza della cella solare perché in questa posizione della struttura avviene la separazione tra le cariche positive e le cariche negative. Gli scienziati hanno realizzato una giunzione capace di adattarsi con precisione alla struttura dotata di pilastri.

I ricercatori in una fase successiva della sperimentazione hanno determinato l’altezza e la profondità ideali dei pilastri del semiconduttore. I valori che hanno permesso di ottenere il livello più elevato di efficienza, pari al 13%, sono 40 micrometri di altezza e 790 nanometri di profondità. Nelle celle solari piatte la quantità di luce solare che può essere convertita in elettricità non supera il 6%.

Lo studio rientra in un progetto di ricerca più ampio che mira a realizzare un dispositivo capace di convertire direttamente la luce solare in idrogeno. I pilastri in superficie consentono di catturare una maggiore quantità di luce solare e rendono le celle fotovoltaiche più efficienti. Inoltre la superficie a disposizione per produrre idrogeno in questo modo aumenta.

Secondo il Prof. Jurriaan Huskens, coordinatore della ricerca, queste celle solari non potranno essere integrate nei pannelli tradizionali a causa dei maggiori costi di produzione, ma potrebbero rivelarsi utili in altre applicazioni innovative.

14 dicembre 2015
In questa pagina si parla di:
Fonte:
Immagini:
Lascia un commento