Fotovoltaico ultrasottile ed economico supera il 30% d'efficienza energetica

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I combustibili fossili stanno cedendo il posto alla potenza e all’efficacia dell’energia rinnovabile.

Nuove ricerche e nuovi strumenti stanno appurando che il futuro dell’energia “solare” si impone sempre più. A confermare il progresso è una ricerca israeliana, con un team guidato dal Dr. Avi Niv di Ben Gurion University del Negev, e il Prof Avner Rothschild del Technion-Israel Institute of Technology.

La strada scelta dal team di ricercatori è stata quella di migliorare la prestazione del fotovoltaico ultrasottile fin sopra il 30% senza ricorrere all’utilizzo di costosi e nuovi materiali. Il metodo da loro utilizzato è questo: migliorare il modo in cui le celle solari intrappolano la luce per aumentare l’efficienza di produzione dell’elettricità. Meno materiale si ha a disposizione e più si rendono sottili le celle solari.  Tutto ciò senza compromettere la capacità di produrre energia. I fisici hanno cercato di lavorare con i livelli attivi più sottili della lunghezza d’onda tipica di luce solare stessa. Il problema è che tali strati non intrappolano in maniera efficace i fotoni, e i diffusori ottici su di loro hanno dimostrato ben poca efficacia.

Grazie alle ricerche dell’equipe israeliana, si è scoperto un nuovo metodo che separa strutturalmente all’interno della cella i siti specializzati nella cattura dei fotoni e quelli indispensabili per l’assorbimento. Questo vuol dire che la luce è intrappolata in uno spesso substrato che passa l’energia allo strato di ematite (un ossido del ferro) sottostante. Il risultato, spiega la squadra scientifica, è un importante miglioramento che supera il 30% nella produzione di energia.

Il metodo è stato sviluppato per l’uso in film di ossido di ferro, progettati specificatamente per produrre idrogeno mediante scissione dell’acqua, ma potrebbe essere usato anche in altri tipi di celle. L’ossido di ferro è un semiconduttore molto comune, economico e stabile in acqua. A differenza di altri materiali, come ad esempio il silicio, può ossidare l’acqua senza corrodersi o decomporsi a sua volta.