La stratificazione di materiali avanzati sopra il silicio tradizionale è un percorso promettente per ottenere più energia dalla luce solare. E utilizzando un processo di fabbricazione controllato con precisione, si possono produrre pannelli solari multistrato con il potenziale per essere 1,5 volte più efficienti rispetto ai tradizionali pannelli di silicio. È quanto emerge dalla ricerca – pubblicata su Cell Reports Physical Science – realizzata da un team dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign, guidato dall’ingegnere Minjoo Larry Lee.
Il gruppo di Lee ha lavorato per stratificare il fosfuro di arseniuro di gallio (noto con la sigla GaAsP) sul silicio, con l’obiettivo di far performare al meglio i due materiali, facendoli “lavorare insieme”. Entrambi infatti, assorbono fortemente la luce visibile, ma il fosfuro di arseniuro lo fa generando meno calore di scarto. Il silicio invece, eccelle nel convertire l’energia dalla parte infrarossa dello spettro solare. Da qui la metafora sportiva di Lee: “È come una squadra. Avrai alcuni giocatori veloci, alcuni forti e altri con grandi capacità difensive. Allo stesso modo, le celle solari in tandem lavorano come una squadra e sfruttano le migliori proprietà di entrambi i materiali per creare un unico dispositivo più efficiente”.
Un aspetto importante della ricerca coordinata dallo scienziato dell’Illinois Urbana-Champaign è da ricercare nella diffusione del fotovoltaico in silicio, particolarmente richiesto sul mercato perché economico e capace di convertire poco più del 20% della luce solare in elettricità utilizzabile. Però, come accade per i chip al silicio dei computer, anche le celle solari a base di questo semiconduttore stanno raggiungendo il limite delle loro capacità: pertanto, trovare una modalità per aumentarne l’efficienza è interessante per i fornitori di energia e i consumatori. È rappresentato proprio da loro il target potenziale per questo nuovo processo di stratificazione. Secondo le stime dei ricercatori, una società di servizi pubblici potrebbe utilizzare questa tecnologia per ottenere 1,5 volte più energia dalla stessa quantità di terreno con i suoi impianti fotovoltaici, oppure un consumatore potrebbe sfruttare 1,5 volte meno spazio per i pannelli solari sul tetto. E nonostante sia necessario ancora qualche intervento prima di puntare alla commercializzazione, il settore può comunque già cogliere sin da ora i benefici di questa nuova tecnologia.
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