Fotovoltaico: efficienza celle solari al 40% grazie a nanotecnologie

Il funzionamento delle celle solari è ben noto: trasformano la luce in energia elettrica. Non tutte però gestiscono il processo allo stesso modo e con la stessa efficacia. È partendo da questo concetto che la Kyoto University e l’azienda Osaka Gas hanno siglato una partnership finalizzata alla ricerca e alla sperimentazione di nuove soluzioni, con l’obiettivo comune di trovare un sistema in grado di migliorarne l’efficienza.

Come spiega il docente Takashi Asano, il principale limite delle attuali celle è rappresentato dal fatto che sono in grado di produrre energia soltanto a uno spettro limitato per quanto riguarda le lunghezze d’onda della luce. Per questo motivo l’efficienza dei pannelli oggi installati a livello globale supera in rari casi il 20%. L’evoluzione del settore si concentrerà quindi nel mettere i nuovi conduttori in grado di sfruttare lunghezze d’onda molto basse.

A questo proposito una soluzione potrebbe arrivare dall’utilizzo delle nanotecnologie, più precisamente di semiconduttori dalle dimensioni estremamente contenute, che riducono la larghezza di banda delle frequenze della luce catturate così da migliorare la produzione dell’energia.

La scelta è ricaduta su un materiale come il silicio intrinseco, che tra le sue proprietà ha un punto di fusione piuttosto alto, pari ad oltre 1.400° C, ben al di sopra del 1.000° C necessari per produrre la luce a lunghezze d’onda visibili necessarie per l’esperimento. Secondo Asano, un sistema di questo tipo è in grado di raddoppiare l’efficienza delle celle, portandola a toccare il 40%:

La nostra tecnologia offre due importanti benefici. Il primo riguarda l’efficienza, poiché possiamo convertire il calore in energia elettrica in modo molto più produttivo rispetto al passato. Il secondo è legato al design: si possono creare trasduttori molto più piccoli e robusti, con vantaggi concreti in molti ambiti di applicazione.