Ricercatori della Rice University, del Politecnico della Catalunya e i finlandesi della Aalto University hanno raggiunto il valore record del 22,1%
Per le celle fotovoltaiche impiegate per la produzione di elettricità dalla radiazione solare, arrivano consistenti miglioramenti di efficienza dall’impiego di silicio nero nella produzione del substato attivo. I ricercatori della Rice University anno annunciato un innovativo processo che semplificherebbe la produzione di questa tipologia di celle solari impiegando silicio nero, un semiconduttore dotato una superficie altamente strutturata in picchi su scala nanometrica o pori più piccoli della lunghezza d’onda della luce che risulta all’occhio nera. Questa particolare geometria della superficie attiva consente la raccolta più efficiente dei raggi solari da qualsiasi angolazione, in qualsiasi ora del giorno, riducendo la riflessione della luce.
L’impiego di questo materiale consente d’incrementare l’efficienza delle celle, come hanno certificato i ricercatori finlandesi dell’Aalto University e a quelli spagnoli dell’Università Politècnica de Catalunya, che sono stati in grado di portare l’efficienza di conversione del solare in silicio nanostrutturato a un valore record del 22,1%, quasi il 4% rispetto al valore più alto mai raggiunto (18,7%) con questo particolare tipo di semiconduttore. L’altissima efficienza della cella è stat ottenuta mediante un nuovo metodo di costruzione, basato sulle nanotecnologie e mediante la deposizione successiva di strati di spessore atomico, oltre ad integrare tutti i contatti metallici sul lato posteriore della cella.
L’incremento dell’efficienza di conversione non è l’unico vantaggio della nuova tecnologia: viene superato anche il limite dell’angolazione dell’esposizione delle celle, consentendo di sfruttare la radiazione solare anche da angoli non ottimali, generando così più energia anche nelle condizioni peggiori (sia per l’inclinazione dei pannelli che del livello d’insolazione) di funzionamento dei pannelli.
La ricerca non è terminata: ora si tratta di passare ad utilizzare un silicio di tipo “n” che, al posto di quello “p” finora impiegato per i test sperimentali, non è soggetto a degrado utilizzando procedimenti d’ingegneria nanometrica e strutturale più avanzati, semplificando il procedimento costruttivo impiegando meno materiali per la lavorazione.
