Le nanoparticelle migliorano l’efficienza delle celle solari a film sottile

In un prossimo futuro le prospettive di mercato delle celle solari a film sottile potrebbero migliorare significativamente grazie alla nanotecnologia.

Ciò potrebbe avvenire grazie alla “Light-trapping photovoltaics”, una tecnologia ancora in fase di ricerca, sviluppata a partire dal 2002 da Kylie Catchpole, ricercatrice dell’Australian National University di Canberra, con l’intento di progettare una cella solare a film sottile dalle caratteristiche completamente innovative. Queste celle solari, realizzate mediante la deposizione di sottilissimi strati di materiali semiconduttori, quali il silicio amorfo e il tellururo di cadmio, sono meno costose delle celle solari in silicio convenzionali, tuttavia scontano ancora un livello di efficienza inferiore rispetto ad esse, proprio a motivo del loro ridotto spessore: tale caratteristica, infatti, ne riduce la capacità di assorbire la radiazione solare incidente nella regione del vicino infrarosso (Near Infra Red – NIR), caratterizzata da lunghezze d’onda più elevate. Il risultato che ne deriva è che una cella a film sottile converte in elettricità solo l’8-12% della radiazione incidente, contro il 14-19% di una comune cella a silicio cristallino.

 

La Catchpole, lavorando nell’ambito della plasmonica, ha scoperto che depositando nanoparticelle di argento sulla superficie di una cella a film sottile in silicio è possibile incrementarne significativamente la capacità di assorbire le radiazioni con lunghezze d’onda più elevate. Sulla superficie delle nanoparticelle di metallo si localizzano infatti i plasmoni, un particolare tipo di onda in grado di deviare i fotoni della radiazione incidente in modo da farli “rimbalzare” all’interno della cella, favorendone l’assorbimento. Sulla base di questo principio è stato sviluppato un prototipo di cella in silicio a film sottile con un’efficienza del 30% superiore a quelle attualmente disponibili in commercio.

 

La prestigiosa rivista del MIT Technology Review ha inserito la “Light-trapping photovoltaics” nella propria selezione annuale delle 10 tecnologie più importanti per il prossimo futuro. Attualmente i ricercatori della Swinburne University of Technology di Melbourne stanno collaborando con Suntech Power, uno dei produttori leader mondiali di celle solari in silicio, per lo sviluppo di celle solari a film sottile plasmonico.

Fonte articolo CRIT: http://blog.crit-research.it/?p=1529

 

Spazio in collaborazione con Crit-Research

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