Celle solari più efficienti

Un gruppo di ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory ha sviluppato una nuova tecnica di produzione di celle solari in grado di incrementare l'efficienza di conversione dell'80%, grazie ad una particolare struttura tridimensionale basata su nanoconi.

La nuova struttura è stata pensata con l'obiettivo di migliorare il trasporto delle cariche nelle celle fotovoltaiche, che viene talvolta ostacolato da difetti dei materiali. Accade infatti che parte della carica elettrica generata dai fotoni assorbiti dalle celle fotovoltaiche, rimanga intrappolata nei difetti naturali dei materiali che compongono gli strati della cella.

I ricercatori hanno realizzato una struttura di nanoconi drogati-n che sono circondati da un semiconduttore drogato-p. I nanoconi sono stati realizzati con ossido di zinco, un materiale spesso usato nella realizzazione di pellicole per pannelli solari, ed agiscono come struttura di giunzione e conduttori di elettroni. E' invece stato impiegato telluriato di cadmio policristallino per realizzare il semiconduttore drogato-p, che ha il compito di assorbire fotoni e di fungere da conduttore di lacune.

I test di laboratorio di questa particolare struttura ha permesso di incrementare l'efficienza di conversione della luce in energia elettrica al 3,2%, rispetto all'efficienza dell'1,8% registrata con l'impiego di una cella solare "piana" che utilizza gli stessi materiali. La forma dei nanoconi permette inoltre di generare un elevato campo elettrico in prossimità dei vertici dei coni stessi, dove si trova la giunzione, dando luogo ad una efficiente iniezione dei portatori di carica. Jun Xu, responsabile del progetto di ricerca, ha commentato: "Per risolvere i problemi di intrappolamento che vanno a ridurre l'efficienza delle celle solari, abbiamo pensato di creare una cella solare basata su nanoconi, ideando un metodo per sintetizzare queste celle e raggiungere una miglior efficienza di raccolta delle cariche".

I dettagli tecnici della ricerca non sono stati divulgati, le informazioni saranno raccolte nelle IEEE Proceedings con le due pubblicazioni titolate "Efficient Charge Transport in Nanocone Tip-Film Solar Cells" e "Nanojunction solar cells based on polycrystalline CdTe films grown on ZnO nanocones".

[Fonte: www.businessmagazine.it]