I pannelli solari ultrasottili potrebbero presto diventare più efficienti e flessibili grazie a una nuova struttura fotonica composta da ossido di alluminio e alluminio. La tecnologia, descritta sulla rivista scientifica 2D Materials, è frutto delle ricerche di un’équipe di scienziati dell’Università di Buffalo.

I ricercatori hanno ricoperto una nanocavità con un singolo strato di disolfuro di molibdeno (MoS2). Una nanocavità è una struttura composta da specchi in cui i fasci di luce circolano in percorsi chiusi. Le nanocavità oggi sono impiegate nella costruzione di laser e fibre ottiche destinate all’industria delle telecomunicazioni.

L’innovativa struttura ha aumentato la quantità di luce assorbita dai materiali semiconduttori ultrasottili. Come ha illustrato Haomin Song, tra gli autori principali dello studio:

La nanocavità è stata in grado di assorbire circa il 70 per cento del fascio laser proiettato nel corso dei test. La grande capacità di assorbire e convertire la luce in energia potrebbe aiutare l’industria fotoelettronica a sviluppare dispositivi ad alta efficienza energetica.

Il singolo strato di MoS2 impiegato dai ricercatori americani ha una marcia in più rispetto al grafene, uno dei materiali bidimensionali più promettenti dell’industria solare. La sua struttura è più simile ai semiconduttori utilizzati nei LED, nei laser e nelle celle solari.

Oggi l’industria tecnologica deve soddisfare una crescente richiesta di dispositivi optoelettronici sempre più piccoli, sottili e potenti. Per centrare l’obiettivo le dimensioni dei semiconduttori sono state ridotte. Un intervento che ha avuto pesanti conseguenze sulla capacità di assorbimento della luce, notevolmente ridotta rispetto ai semiconduttori convenzionali.

La nanocavità ideata dai ricercatori americani potrebbe risolvere il problema, garantendo una buona capacità di assorbimento della luce a fronte di uno spessore ridotto.

La nanocavità potrebbe essere impiegata anche per realizzare fotorivelatori ultraveloci da integrare nelle videocamere e in altri dispositivi elettronici. In campo energetico oltre ai pannelli fotovoltaici la tecnologia potrebbe trovare un impiego nelle fuel cell alimentate da idrogeno.

16 maggio 2016
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