Un nuovo materiale potrebbe rendere i pannelli solari più economici ed efficienti. I primi test sono stati condotti da un team di ricercatori dell’Università della Pennsylvania e della Drexel University. Gli scienziati hanno realizzato una prototipo in grado di sfruttare anche la luce visibile e infrarossa, oltre alle lunghezze d’onda dell’ultravioletto.

Il risultato è stato ottenuto grazie a una nuova classe di materiali ceramici che presenta tre vantaggi principali rispetto ai componenti tradizionali dei pannelli: prima di tutto, permette di produrre pannelli solari più sottili di quelli al silicio. I nuovi materiali, inoltre, sono più economici rispetto a quelli utilizzati negli odierni moduli a film sottile.

In terzo luogo, il materiale è ferroelettrico, il che permette, attraverso il cambiamento della polarità, di superare i limiti teorici di efficienza energetica delle celle solari attuali. Negli odierni pannelli, infatti, la luce è costretta ad attraversare diversi strati di materiali differenti, perdendo parte della propria energia. L’impiego di materiali ferroelettrici e di un minor numero di strati riduce questo problema.

Gli scienziati hanno impiegato oltre cinque anni per modellare e progettare un materiale con questa combinazione di proprietà. Il materiale usato è costituito da cristalli di perovskite con una combinazione di niobato di potassio e niobato di bario e nichel niobato e ha mostrato un miglioramento significativo dell’efficienza rispetto ai materiali ferroelettrici impiegati finora. I ricercatori, comunque, sperano di migliorare ulteriormente l’efficienza ottimizzando la composizione del materiale.

Spiega Jonathan Spanier, uno degli scienziati coinvolti nella ricerca:

Questa famiglia di materiali è ancora più notevole perché costituita da elementi poco costosi, non tossici e abbondanti, a differenza dei materiali semiconduttori attualmente in uso nella tecnologia dei pannelli solari a film sottile.

13 dicembre 2013
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