nanocone_solar_cell_illustr

Di fotovoltaico 3D vi avevamo già parlato qualche mese fa a proposito delle ricerche condotte da aziende e istituti statunitensi come il Mit e il GTRI. Si tratta di studi volti alla realizzazione di celle solari dotate di una superficie texturizzata, che si sviluppa, oltre che nelle tradizionali dimensioni di larghezza e lunghezza, anche in altezza, secondo scale di misura nanometriche. Ed è proprio su questo filone sperimentale che si colloca l'obiettivo raggiunto dal team di ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory guidato daJan Xu, uno dei membro dell'ORNL's Chemical Sciences Division: la messa a punto di una cella solare in grado di convertire fino all'80% di energia fotovoltaica!

Come? A spiegarcelo è lo stesso Jan Xu: il concetto importate alla base di questa nuova cella è l'elevato campo elettrico creato in prossimità delle giunzioni grazie alla texture di nano-coni in superficie, che aumenta l’efficienza di conversione rispetto a una tradizionale cella “piatta” realizzata con gli stessi materiali.

In pratica, la struttura creata da Xu & Co. è suddivisa secondo un framework di giunzione costituito da nanoconi in ossido di zinco di tipo-n (quello che conduce le cariche elettriche) immersi in unamatrice in tellururo di cadmio di tipo-p (quello che innesta la generazione di corrente in seguito all'assorbimento dei fotoni). Una simile combinazione, se nella “classica” configurazione 2D garantisce un fattore di conversione luce/elettricità dell'1,8%, in questa nuova modalità 3D sembra permettere percentuali intorno al 3,2%.

Non male, se si pensa ai pannelli solari in commercio. Sarà anche conveniente in termini economici? Per ora, l'unica cosa certa è che il campo elettrico della cella dell'ORNL, garantendo un più facile e veloce trasporto di elettroni, renderebbe la resa dei moduli fotovoltaici ottima anche con “materiali difettosi”, e questo non farebbe che abbassare i costi di produzione. In attesa di sapere come andrà a finire, la nuova cella solare si è già guadagnata un paio di articoli nella IEEE Proceedings, la rivista dell'Institute of Electrical and Electronics Engineers. Un incoraggiamento, questo, riservato solo ai migliori.

Roberto Zambon

 

 

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