Articoli con tag fotovoltaico

Fraunhofer ISE, nuovi record di efficienza per le celle solari

Schema di contatto passivato per celle solari di tipo N

Schema di contatto passivato per celle solari di tipo N

L’Istituto Fraunhofer per i Sistemi ad Energia Solare (Fraunhofer ISE) segna un nuovo record nel settore del fotovoltaico, portando al 24% l’efficienza delle celle solari al silicio di tipo N.

Solo poche settimane fa, il Fraunhofer ISE, insieme a Soitec, CEA- Leti e all’Helmholtz Center di Berlino aveva stabilito un nuovo record mondiale assoluto per l’efficienza di conversione delle celle fotovoltaiche, grazie allo sviluppo di una  cella solare a quattro giunzioni utilizzata nei concentratori fotovoltaici e capace di raggiungere un’efficienza del 44,7%.

Il nuovo record stabilito in questi giorni dal Fraunhofer ISE riguarda invece le celle solari di tipo N, ed è stato ottenuto grazie a uno speciale “contatto passivato” che copre l’intera superficie posteriore della cella.

Le celle solari al silicio comprendono due aree, con spessori diversi, per conduzioni differenti: N indica negativo, P positivo. Lo strato più spesso, il materiale di supporto, viene considerato la base e determina il tipo di cella. Le celle solari tradizionali  presentano una base di tipo P e uno strato conduttivo N sottile, detto emittente o vettore di carica. Nelle celle solari di tipo N, l’emittente è “dopato P”, tramite la diffusione di boro o l’aggiunta di alluminio.

La maggior parte delle celle solari al silicio attualmente disponibili sul mercato è di tipo P e sono caratterizzate da un’elevata efficienza, ma il nuovo silicio di tipo N mostra proprietà migliori per quanto riguarda  la tolleranza verso quasi tutte le impurità. Inoltre, il silicio di tipo P è più vulnerabile alla degradazione indotta dalla luce, cosa che non si verifica con il silicio di tipo N.

Per qualche tempo, sono stati condotti esperimenti sul silicio di tipo N come materiale di base, ma la tecnologia di produzione era risultata molto complessa. Ad esempio, il problema principale nell’utilizzo delle celle solari di tipo N, in cui l’emittente si trova sul lato esposto al sole, era la passivazione dell’emittente stesso, trattato normalmente con aggiunta di boro.

Finora, le caratteristiche del lato posteriore della maggior parte delle celle solari rappresentavano un limite per l’efficienza dei dispositivi, a causa della presenza di contatti proprio sulla superficie inferiore. Utilizzando un contatto “passivato”, gli scienziati del Fraunhofer ISE sembrano avere superato questo limite tecnologico. Secondo Stefan Glunz, direttore della divisione “Sviluppo e caratterizzazione delle celle solari” al Fraunhofer ISE, il contatto posteriore sviluppato per le nuove celle solari di tipo N è molto semplice, senza alcun patterning, e consente di raggiungere un rendimento del 24%.

Il nuovo contatto posteriore, denominato Topcon (Tunnel Oxide Passivated Contact), è costituito da un tunnel ultrasottile di ossido e uno strato sottile di silicio. La passivazione superficiale è di ottima qualità e il contatto posteriore offre una bassa resistenza per il trasporto dei portatori di carica. Questa nuova tecnologia, spiegano i suoi ideatori, permette di estendere il contatto all’intera superficie posteriore della cella solare, riducendo al minimo le perdite di resistenza.

Il Fraunhofer ISE attualmente  sta continuando a sviluppare la tecnologia di processo per le celle solari di tipo N. Nel prossimo futuro è prevedibile che le celle solari al silicio prodotte industrialmente raggiungeranno tassi di efficienza superiori al 20%.

Fonti:

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Fotovoltaico di terza generazione: un nuovo processo migliora l’efficienza delle celle di Grätzel.

DSSC

Funzionamento schematico di una cella di Gratzel

I ricercatori del Politecnico di Losanna EPFL hanno sviluppato un processo in grado di aumentare drasticamente l’efficienza delle celle fotovoltaiche di Grätzel.
Le celle di Grätzel o celle DSSC (Dye-sensitized solar cells) sono celle fotoelettrochimiche che sfruttano la capacità di assorbimento della luce da parte di coloranti metallo-organici e pigmenti fotosensibili. Le moderne  DSSC sono costituite essenzialmente da un elettrodo trasparente di vetro conduttore rivestito di uno strato di materiale nanocristallino mesoporoso, tipicamente biossido di titanio TiO2; le nanoparticelle sono a loro volta ricoperte da un materiale attivo costituito da un colorante molecolare (dye) che assorbe la luce del sole, con un meccanismo simile a quello della fotosintesi clorofilliana. Il sistema è completato da un contro-elettrodo costituito da un vetro conduttivo rivestito da un sottile film di Platino, e da un elettrolita, generalmente liquido e contenente la coppia redox I-/I3- (ioduro/triioduro).

Le DSSC presentano molti vantaggi se comparate alle tradizionali celle fotovoltaiche a base di silicio:  i maggiori punti di forza di questi dispositivi sono la trasparenza, il costo relativamente ridotto e l’elevata efficienza di conversione energetica in caso di clima nuvoloso o illuminazione artificiale. Tuttavia, fino a questo momento la diffusione delle celle DSSC è stata penalizzata dalla scarsa efficienza energetica complessiva, dovuta principalmente alla perdita di voltaggio intrinseca causata dai meccanismi di degrado del colorante.

In una recente pubblicazione apparsa sulla rivista Nature, gli scienziati della EPFL, guidatii dallo stesso Prof. M. Grätzel, hanno rivelato di aver sviluppato una versione di celle DSSC allo stato solido in grado di raggiungere un’efficienza del 15% senza perdita di stabilità fotoelettrochimica. Le nuove celle DSCC sono realizzate con un innovativo processo a due fasi che ottimizza l’impiego di un materiale composito inorganico-organico come colorante fotosensibile. Il materiale è costituito da un minerale a struttura tipo perovskite che svolge la funzione di immagazzinare la luce, e da un materiale organico in grado di trasportare le lacune elettroniche in sostituzione dell’elettrolita (hole transport material – HTM).

Le celle solari DSSC di questo tipo sviluppate in precedenza presentavano scarsi valori di efficienza a causa della variabilità dimensionale delle particelle di materiale colorante depositate sul biossido di titanio. I ricercatori dell’EPFL hanno risolto questo problema attraverso un processo a due fasi, in cui prima si deposita la parte inorganica del materiale fotoreattivo sulle nanoparticelle di TiO2, e successivamente queste vengono immerse in una soluzione contenete la restante componente organica. Quando le due componenti organica e inorganica vengono a contatto, esse reagiscono tra di loro stabilizzandosi nel dye composito, dando forma a uno strato a morfologia controllata in grado di garantire elevati livelli di efficienza di conversione fotovoltaica.

Secondo il team di Grätzel, questo innovativo processo aprirà una nuova era per lo sviluppo delle celle solari DSSC, rendendole competitive con i migliori pannelli fotovoltaici a film sottile attualmente presenti in commercio.

Fonti: Sciencedaily, Tech-on.

Leggi anche: Principali trend brevettuali nel settore dei pannelli fotovoltaici

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Nuove batterie a flusso per stoccare l’energia delle fonti rinnovabili

New Lithium-Polysulfide Flow Battery (Stanford/SLAC)

New Lithium-Polysulfide Flow Battery (Stanford/SLAC)

I ricercatori della Stanford University e dello SLAC (laboratorio del DOE – U.S. Department of Energy) hanno progettato una nuova batteria economica e durevole che potrebbe consentire di incrementare l’apporto energetico delle fonti rinnovabili alla rete elettrica.

Secondo il Dott. Yi Cui, professore associato di scienza dei materiali alla Stanford University , per riuscire a sfruttare l’energia solare ed eolica in maniera più significativa è necessario sviluppare batterie efficienti, economiche  e riproducibili in larga scala, in grado di regolare le naturali fluttuazioni delle fonti energetiche rinnovabili.

Al momento, infatti, la rete elettrica non è in grado di tollerare le ampie e improvvise oscillazioni di carico causate da una massiccia presenza di fonti energetiche discontinue, come appunto le fonti rinnovabili. In sostanza, nel momento in cui l’energia eolica e quella solare arriveranno a contribuire in maniera determinante all’apporto di energia elettrica alla rete, il ruolo delle batterie diventerà fondamentale perché permetterà di smussare gli alti e bassi della disponibilità energetica offerta da queste fonti energetiche intermittenti.

Secondo il team guidato dal Dott. Cui, le batterie più promettenti per mitigare l’intermittenza delle rinnovabili sono le batterie a flusso (flow batteries), perché la loro capacità di accumulo energetico è facilmente modulabile tramite semplici accorgimenti costruttivi.  In particolare, il gruppo del Dott. Cui ha realizzato una nuova batteria a flusso che potrebbe rappresentare un’ottima soluzione per impieghi su larga scala, in quanto è caratterizzata da un design semplificato e relativamente economico.

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Il grafene apre la strada a una nuova generazione di celle solari

La prossima generazione di celle solari e dispositivi optoelettronici sarà realizzata impilando fogli di grafene con altri strati sottili ottenuti da diversi elementi chimici. Gli scienziati della Università di Manchester e della Università Nazionale di Singapore sono pronti a scommetterci: la costruzione di strutture tridimensionali costituite da diversi strati monoatomici, in breve tempo permetterà la realizzazione di dispositivi elettronici del tutto innovativi e con proprietà davvero sorprendenti.

Secondo quanto pubblicato dalla prestigiosa rivista Science, questa scoperta rappresenta una vera e propria svolta epocale. A titolo di esempio, i nuovi materiali permetteranno di ottenere l’energia elettrica necessaria per la gestione di un intero edificio semplicemente trasformando l’energia solare assorbita dai muri esposti alla luce: in più, l’energia raccolta potrà essere utilizzata a piacimento per modulare la trasparenza e la riflettività delle finestre, in base al variare di condizioni climatiche esterne come  temperatura e luminosità.

Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni, che nel 2010 sono valse il premio Nobel ai due fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov dell’Università di Manchester, hanno aperto la strada allo studio di una intera famiglia di materiali costituiti da strati monoatomici. In generale, questi cristalli bidimensionali presentano una vasto range di proprietà eccezionali, che spaziano dalla conducibilità all’isolamento, dalla opacità alla trasparenza, ecc. Impilando diversi strati monoatomici è possibile realizzare materiali che accorpano le specifiche proprietà dei diversi strati monoatomici, motivo per cui gli scienziati ritengono che queste eterostrutture abbiano le potenzialità per realizzare i dispositivi elettronici del futuro.

Attualmente i ricercatori di Manchester e Singapore stanno lavorando alla combinazione di diversi cristalli bidimensionali, al fine di raggiungere funzionalità non altrimenti conseguibili dai singoli materiali, ma tali da renderli idonei alla realizzazione di dispositivi per l’optoelettronica e la fotonica. Combinando uno strato di grafene con uno o più strati moatomici di altri materiali, nello specifico dicalcogenuri di metalli di transizione (Transition Metal Dichalcogenides – TMDC), i ricercatori potranno realizzare dispositivi fotovoltaici estremamente sensibili ed efficienti. I primi risultati ottenuti dall’attività sperimentale sono stati infatti talmente promettenti da far ipotizzare a breve termine la realizzazione di fotorilevatori ultrasensibili e celle fotovoltaiche particolarmente efficienti.

Gli strati TMDC presentano infatti ottime proprietà di assorbimento della luce, mentre gli strati di grafene agiscono come strati conduttivi trasparenti. I primi dispositivi realizzati, pur essendo ancora nella fase prototipale, hanno dimostrato da subito funzionalità sorprendenti: per questo motivo i ricercatori dell’Università di Manchester si aspettano di ampliare al più presto le librerie di cristalli bidimensionali a loro disposizione, in modo da realizzare in breve tempo una nuova generazione di dispositivi in grado di rivoluzionare il mondo dell’elettronica.

Fonte e immagine: University of Manchester

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Thomson Reuters “Research Fronts 2013″

Thomson Reuters ha recentemente pubblicato il report “Research Front 2013 – 100 Top-ranked Specialities in the Sciences anThomson Reuters - Research Fronts 2013d Social Sciences“, attraverso il quale presenta i primi 100 fronti di ricerca del 2013, relativi a 10 macro-aree delle scienze e delle scienze sociali, emersi da un’importante attività di analisi e monitoraggio delle pubblicazioni scientifiche. Tali fronti rappresentano le aree in cui si sta concentrando l’attività di ricerca a livello mondiale e che, quindi, rappresentano ambiti chiave da monitorare nel corso del 2013.

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Principali trend brevettuali nel settore dei pannelli fotovoltaici – Esempio di Analisi Brevettuale CRIT Research

Quali sono i principali trend brevettuali nel settore dei pannelli fotovoltaici? E quali sono le aziende più innovative, o meglio caratterizzate dalla maggiore attività brevettuale?

Proviamo a rispondere almeno in parte a queste domande attraverso alcuni degli strumenti di technology intelligence utilizzati da CRIT per realizzare i propri Scouting  Tecnologici di tipo Analisi Brevettuale (un servizio di ricerca e analisi di brevetti, finalizzato, tra le altre cose, a comprendere le dinamiche competitive di un’area tecnologica).

Come è noto, i brevetti sono documenti legali e spesso la loro consultazione non è intuitiva. La Classificazione Internazionale dei Brevetti (IPC: International Patent Classification) suddivide l’intero insieme della tecnologia brevettabile in circa 70.000 raggruppamenti. L’IPC, che è stato adottato dalla maggior parte degli Uffici Brevetti nazionali, è solito designare l’idea guida delle invenzioni descritte nei documenti brevettuali secondo modalità uniformi. Nel caso di questa analisi brevettuale, si è deciso di effettuare una ricerca per classi IPC, e in particolare, a titolo esemplificativo, sono stati individuati tutti i brevetti relativi alla classe H01L 31/042, riguardante “PV modules or arrays of single PV” (per una descrizione più dettagliata della classe IPC si consiglia di consultare il sito WIPO – World International Patent Organization).

Questa query di ricerca, relativa ai brevetti identificati dalla alla classe IPC H01L 31/042  depositati dal 2008 al 2013, ha permesso di identificare un corpus di oltre 22000 famiglie brevettuali INPADOC, che raggruppano tutti i documenti legati direttamente o indirettamente da un documento di priorità.

Sulla base dei risultati della query di ricerca, sono stati identificati i primi 20 Applicant/Assignee attivi a livello internazionale, riportati nella Tabella 1 con il relativo numero di brevetti.

Tabella 1 – Principali Applicant/Assignee identificati nella ricerca brevettuale sulla classe IPC H01L 31/042  (anni 2008-2013). Fonte: Thomson Innovation

Tabella 1 – Principali Applicant/Assignee identificati nella ricerca brevettuale sulla classe IPC H01L 31/042 (anni 2008-2013). Fonte: Thomson Innovation

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Solar Cooling, il futuro è ibrido

Struttura di un modulo PV-T - Solarzentrum Allgäu

Struttura di un modulo PV-T - Solarzentrum Allgäu

Il Solar Cooling è una tecnologia particolarmente idonea ad integrarsi con altri sistemi di sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili: questo è quanto sostiene la Roadmap delle Tecnologie per il riscaldamento e il raffrescamento solare recentemente pubblicata della International Energy Agency IEA .

In sostanza, applicare le tecnologie di riscaldamento e raffrescamento solare in soluzione combinata o integrata con altre fonti energetiche rinnovabili, potrebbe essere un modo per ottimizzare gli investimenti, soprattutto quando lo spazio a disposizione per raccogliere l’energia solare è fisicamente limitato, come nel caso dei pannelli disposti sui tetti delle abitazioni.

Un esempio di possibile integrazione di tecnologie Solar Heating and Cooling (SHC) è rappresentato da sistemi di tipo ibrido fotovoltaico/solare termico (photovoltaic/thermal hybrid solar technology - PV-T). I collettori PV-T sono visti come una tecnologia molto promettente, potenzialmente in grado di utilizzare l’energia solare in modo più efficiente dei sistemi tradizionali presi singolarmente, con il vantaggio aggiuntivo di evitare la competizione tra le fonti energetiche per lo sfruttamento della superficie disponibile sui tetti.

I collettori PV-T innanzi tutto convertono l’energia solare in energia elettrica attraverso i moduli fotovoltaici, e poi riutilizzano il calore in eccesso per riscaldare l’acqua. I collettori PV-T sono allo studio da alcuni anni, ma non hanno ancora raggiunto significative quote di mercato, tanto che la roadmap dell’IEA indica il 2020 come termine auspicabile per lo sviluppo di sistemi PV-T competitivi. Sempre secondo l’IEA, per raggiungere questo traguardo sarà necessario supportare le aziende produttrici di sistemi SHC e fotovoltaici, anche e soprattutto attraverso il coinvolgimento di Università e centri di ricerca. Oltre a queste azioni di stimolo nei confronti delle aziende più innovative, la crescente competizione tra le fonti rinnovabili e la sempre più vasta diffusione delle applicazioni fotovoltaiche potrebbero rappresentare due fattori trainanti per lo sviluppo dei sistemi PV-T.

Sul fronte della ricerca, i maggiori sforzi per il miglioramento dei sistemi PV-T finora sono stati focalizzati sull’aumento dell’efficienza termica ed elettrica. Rimangono tuttavia numerose sfide aperte riguardo la riduzione delle perdite di calore, la protezione contro il surriscaldamento, l’integrazione tra i diversi dispositivi e l’abbattimento dei costi complessivi di produzione.

Tra i numerosi produttori che stanno cercando di sviluppare questi nuovi prodotti, si citano l’azienda britannica Newformenergy e la statunitense Power Panel, ma anche la tedesca Solarzentrum Allgäu, capofila di un progetto di ricerca che coinvolge, tra gli altri, anche il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE.

Per saperne di più:

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Fotovoltaico: arrivano le nanoantenne che catturano anche gli infrarossi


Rectenna (Fonte: Nanowerk)

Gli scienziati studiano ormai da diversi anni le potenzialità di una nuova tecnologia di sfruttamento dell’energia solare, basata sulla fabbricazione di fotodiodi di dimensioni nanometriche. Questi dispositivi, denominati nano-antenne, sarebbero infatti in grado di catturare la luce in tutte le lunghezze d’onda per trasformarla in energia elettrica.
Come è noto, la luce alle lunghezze d’onda dell’infrarosso costituisce più di un terzo di quella che raggiunge la Terra dal Sole, ma i comuni dispositivi fotovoltaici a base di silicio non sono in grado di catturarla. La causa di questo limite è dovuta a un gap di banda presente in ogni semiconduttore, a causa del quale la luce sotto una certa frequenza attraversa il materiale senza generare corrente. Per ovviare a questo inconveniente, da qualche anno i ricercatori stanno cercando di realizzare un dispositivo fotovoltaico dotato di una nano-antenna metallica in grado di svolgere un duplice ruolo: funzionare innanzi tutto come antenna ottica per raccogliere e concentrare la luce solare,  e in più svolgere la funzione di fotodiodo, in grado di convertire la luce in una corrente di elettroni.  Questo genere di nano-antenna viene anche definito “rectenna” (contrazione di rectifying antenna) a causa della sua capacità di assorbire l’energia solare e rettificarla da corrente alternata in corrente continua.
Un dispositivo fotovoltaico dotato di un array di rectenne è teoricamente in grado di catturare più del 70% della radiazione elettromagnetica proveniente dal sole, e di convertirla efficacemente in energia elettrica. Questa tecnologia potrebbe quindi rappresentare un significativo miglioramento rispetto ai pannelli fotovoltaici tradizionali in silicio, i quali possono catturare al massimo il 20% della radiazione solare disponibile, e necessitano di un dispositivo a parte per convertire l’energia raccolta in una forma fruibile dalla rete elettrica. Per tutti questi motivi, da diversi anni la comunità scientifica internazionale sta cercando di tradurre in pratica le grandi potenzialità delle rectenne, finora espresse solo dal punto di vista teorico.
Recentemente, il gruppo di studio guidato dal Prof. Willis, professore associato all’UConn – University of Connecticut – ha presentato i risultati di una innovativa tecnica di fabbricazione delle nano-antenne, denominata Selective Area Atomic Layer Deposition (ALD), brevettata nel 2011.
Attraverso la ALD gli scienziati della UConn hanno potuto realizzate un dispositivo a rectenna, costituito in pratica da un diodo a tunnel di dimensioni nanometriche. Uno degli elettrodi della rectenna ha una forma appuntita, simile alla punta di un triangolo; il segreto che garantisce il buon funzionamento del dispositivo è la distanza estremamente ravvicinata tra i due elettrodi, paragonabile al contatto di una punta di spillo su una parete. La limitata grandezza di questo intervallo dimensionale è il fattore critico per garantire il massimo trasporto di elettricità: in pratica, la distanza nanometrica tra i due elettrodi fa sì che gli elettroni riescano ad incanalarsi verso l’elettrodo opposto, senza possibilità di invertire la direzione. Ciò fa sì che la rectenna sia in grado di catturare l’energia degli elettroni rettificandola in una corrente unidirezionale. Inoltre, il dispositivo è in grado di convertire anche la componente infrarossa della radiazione solare, e in generale tutto lo spettro del visibile. Prosegui la lettura »

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Le celle solari luminescenti “LED-Type” verso il record di efficienza fotovoltaica

Cella solare ad elevata efficienza (Alta Devices)

Le celle fotovoltaiche tradizionali sono progettate per assorbire il maggior quantitativo possibile di luce solare, in modo da massimizzare la produzione di energia. I ricercatori della Università della California a Berkeley hanno però recentemente suggerito – e dimostrato – un concetto controintuitivo: le celle solari, per raggiungere la massima efficienza teoricamente ottenibile, dovrebbero funzionare in modo simile ai LED, ovvero essere in grado non solo di assorbire la luce, ma anche di emetterla.

L’efficienza delle attuali celle fotovoltaiche è ancora lontana dal limite teorico. Fin dai primi anni sessanta gli scienziati sono stati in grado di calcolare il limite massimo dell’energia assorbibile da una cella fotovoltaica. Questo valore, in condizioni ideali, è circa il 33.5% per una cella mono-giunzione, come ad esempio le comuni celle in silicio utilizzate nei pannelli fotovoltaici commerciali. Ma se la teoria ci dice che il 33.5% della luce solare può essere convertito in energia elettrica, a livello pratico, dopo oltre cinquant’anni da questa scoperta, gli scienziati non sono stati ancora in grado di avvicinarsi significativamente a questo traguardo. Il record di efficienza delle celle piane mono-giunzione si assesta infatti intorno al 26% (dato del 2010), e finora solo le complesse celle multi-giunzione sono arrivate a catturare oltre il 33% dell’energia solare.

Sfruttare la luminescenza potrebbe però portare ad un aumento di efficienza. Recentemente, il team di Berkeley ha cercato di comprendere il motivo alla base di questo divario tra il risultato pratico e quello teorico, ed è giunto a una conclusione semplice, anche se apparentemente paradossale, considerando il legame esistente tra i fenomeni di assorbimento ed emissione della luce da parte di un materiale. Secondo i ricercatori, utilizzando il fenomeno della luminescenza dei materiali è possibile progettare celle fotovoltaiche molto più efficienti di quelle attuali. È da notare che la teoria secondo la quale la luminescenza è legata al voltaggio non è affatto nuova, ma non è mai stata presa in considerazione per la progettazione delle celle fotovoltaiche. In pratica, se una cella solare è progettata per emettere luce, e non solo per assorbirla, durante il processo di conversione fotovoltaica i fotoni non si disperdono più all’interno della cella stessa, ed è possibile raggiungere valori di voltaggio molto più elevati.  “Ciò che abbiamo dimostrato,” sostiene Eli Yablonovitch, professore di Ingegneria Elettrica e capo del team di ricerca di Berkeley, “è che quando una cella fotovoltaica è anche in grado di emettere fotoni, oltre che di assorbirli, essa può raggiungere una differenza di potenziale molto elevata, con conseguente aumento dell’efficienza di conversione della luce solare.” Prosegui la lettura »

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Nanoshell whispering, i nanogusci fotovoltaici “sussurranti” che intrappolano la luce

Nanoshell whispering

Nanoshell whispering

Gli ingegneri di Stanford hanno creato nanogusci fotovoltaici in grado di sfruttare un particolare fenomeno fisico per intrappolare la luce. Il risultato potrebbe migliorare in maniera straordinaria l’attuale efficienza delle celle solari a film sottile, riducendone sia il peso che il costo.

A molti di noi è capitato di sperimentare direttamente il fenomeno acustico della camera a sussurro, per il quale, al di sotto di una cupola o di una volta – o in una qualsiasi camera racchiusa in un’area circolare o ellittica – è possibile ascoltare chiaramente in qualsiasi punto della struttura i “sussurri” prodotti in altre parti della costruzione. Recentemente, gli scienziati di Stanford hanno preso spunto da questo fenomeno per produrre sottili nanosfere cave costituite di un particolare materiale fotovoltaico, il silicio nanocristallino. Il silicio nanocristallino, infatti, è un eccellente materiale fotovoltaico, con caratteristiche di ottima efficienza ed alta resistenza in condizioni di esposizione estrema alla luce, ma presenta una bassa capacità di assorbimento, il che si traduce in una forte richiesta di materiale per ottenere una cella fotovoltaica in grado di produrre un quantitativo non trascurabile di energia elettrica. Le nanosfere fotovoltaiche sono in grado di propagare la luce al loro interno allo stesso modo in cui le camere a sussurro intrappolano le onde acustiche, e in pratica migliorano notevolmente l’assorbimento del materiale. Grazie a questo effetto, secondo gli ingegneri di Stanford, si potrebbe ridurre notevolmente il peso e quindi il costo delle attuali celle fotovoltaiche a film sottile. Prosegui la lettura »

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