La ricerca scientifica nell’ambito delle celle solari sta cercando di andare oltre il silicio come materiale utilizzabile per ottenere la massima efficienza, sia per motivi di costo che per raggiungere livelli qualitativi superiori. Un nuovo studio potrebbe rendere però di nuovo competitivo il mercato dell’industria delle celle solari realizzate con questo materiale.

Un team di scienziati, guidato da Takashi Sekiguchi, a capo del Nano Device Characterization Group (International Center for Materials Nanoarchitectonics, MANA), che fa capo al National Institute for Materials Science (NIMS), in Giappone e da Koichi Kakimoto, docente presso l’Istituto di Ricerca per la Meccanica Applicata all’Università di Kyushu, sempre in Giappone, ha preso il silicio come materiale di riferimento cercando però di produrre un monocristallo con un nuovo metodo in grado di abbassarne il prezzo.

Il procedimento ideato parte da un seme cristallino di silicio. Il silicio viene fuso in un crogiolo e va ad accrescere il cristallo creando un monocristallo di silicio con un livello molto basso di impurità. Viene creato un vero e proprio lingotto, che potrebbe arrivare alle dimensioni di 50 cm con costi di produzione notevolmente ridotti rispetto ai metodi tradizionali di produzione di monocristalli e con possibilità di aumentare l’efficienza delle celle solari, molto maggiore rispetto a quella che si avrebbe con l’utilizzo di silicio policristallino.

Con questo nuovo procedimento si è ottenuta un’efficienza di conversione, in celle solari prototipo, del 18,7%, quasi quella ottenuta con monocristalli di silicio ottenuti con il processo Czochralski (tecnica usata a partire dagli inizi degli anni cinquanta per la produzione di monocristalli in purezza), che nelle analisi si aggirava intorno al 18,9%.

Gli esperti ritengono però che questa cifra potrà essere in futuro facilmente superata e potrà migliorare anche la qualità dei cristalli che avranno sempre meno difetti e impurità.

18 gennaio 2016
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