Energie rinnovabili: celle solari piu' sottili e efficienti

 

Solar panel - foto di David MonniauxCelle solari formate da pellicole sottili, ma con un elevatissimo grado di assorbimento dello spettro di luce, da qualsiasi angolazione. Ecco l'ultima innovazione nel campo delle tecnologie di produzione di energia rinnovabile a cui stanno lavorando due studiosi statunitensi. I ricercatori starebbero applicando il modello a materiali semiconduttori in modo da creare celle solari che permettano di risparmiare sui costi dei materiali, pur offrendo un’elevata potenza ed efficienza di conversione.

Finora i test sul silicio hanno dimostrato la possibilità di ottenere un assorbimento di energia cinque volte maggiore rispetto ai modelli tradizionali.

L'obiettivo è quello di creare celle solari dallo spessore di centinaia di nanometri, che abbiano le stesse prestazioni delle celle più spesse (calcolabili in micrometri) e permettano di ridurre i costi di produzione. L'unico ostacolo alla realizzazione di tale prototipo potrebbe essere dato dal fatto che, data la minore estensione della celle, si potrebbe assorbire meno luce, con conseguente inferiore generazione di elettricità.

Per ovviare a questo problema, Harry Atwater, docente di fisica applicata e scienza dei materiali presso il Caltech - in collaborazione con Koray Aydin, docente di ingegneria elettrica e informatica alla Northwestern University -, è riuscito a modellare i materiali su scala nanometrica in modo che riescano ad assorbire tanta energia solare.

I due studiosi hanno, infatti, sviluppato un modello di "super-assorbitore", il quale sfrutta un fenomeno chiamato risonanza ottica: le antenne ottiche nanostrutturate possono vibrare e assorbire sia la luce visibile che quella infrarossa.

Tali strutture sono costituite da diverse lunghezze: cunei in nanoscala che terminano con delle punte, i quali assorbono la luce blu, e ampie basi, che assorbono la luce rossa, mediante un processo che è stato descritto dalla rivista online Nature Communications.

Commenti positivi, ma cauti, nel mondo accademico. Una ricercatrice presso l'Australian National University di Canberra, Kylie Catchpole, ad esempio, riconosce che il modello è promettente - in quanto funziona su una larga fascia dello spettro - sebbene debba essere sperimentato su altri materiali perché possa funzionare nelle celle solari.

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