Celle solari al tellururo di cadmio: efficienza +30% con nuovi metodi

L’efficienza delle celle solari al tellururo di cadmio potrà essere incrementata fino al 30% grazie ai recenti progressi compiuti da un’équipe di ricercatori americani. Lo studio è stato realizzato dal National Renewable Energy Laboratory in collaborazione con la Washington State University e la University of Tennessee. Gli scienziati sono riusciti a portare per la prima volta il voltaggio massimo delle celle solari al tellururo di cadmio sopra la soglia di 1 volt.

Si tratta di una svolta importante. Malgrado gli sforzi dei ricercatori la tecnologia per ben 6 decenni non è riuscita a superare una tensione di 900 millivolt. Le celle solari al tellururo di cadmio hanno un basso impatto ambientale e sono più economiche rispetto alle celle in silicio, ma raggiungono un livello di efficienza troppo limitato.

I ricercatori hanno cercato di incrementare il voltaggio della cella eliminando dal processo di fabbricazione un passaggio che richiede l’utilizzo di cloruro di cadmio. Gli scienziati hanno collocato un numero ristretto di atomi di fosforo sul tellurio, creando delle interfacce tra i materiali capaci di aumentare la conduttività.

Per mantenere un livello elevato di purezza dei materiali, elemento cruciale per l’efficienza della tecnologia, i ricercatori hanno effettuato l’intera operazione in una stanza sterile. Successivamente il cristallo è stato sintetizzato a una temperatura di oltre 1.100°C e raffreddato prima di ricavare i wafer solari. Nel processo non sono state impiegate sostanze dopanti per avere un maggiore controllo sulle prestazioni e non compromettere la purezza del cristallo.

Secondo i ricercatori il perfezionamento della tecnica permetterà alle celle solari al tellururo di cadmio di diventare sempre più efficienti. La tecnologia potrà fornire elettricità a costi più bassi rispetto alle fonti fossili.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista specializzata Nature Energy. La sperimentazione proseguirà grazie ai finanziamenti della SunShot Initiative, un programma avviato dall’amministrazione Obama per rendere competitivo il fotovoltaico.