• Articolo , 9 maggio 2011
  • Dal formaggio con i buchi l’idea per migliorare il fotovoltaico

  • Un consorzio europeo ha raggiunto nuove prestazioni per le celle micromorfe a grazie ad un nuovo disegno tridimensionale

(Rinnovabili.it) – Un nuovo design, messo a punto da un team internazionale di ricercatori, potrebbe significativamente migliorare l’efficienza delle celle solari a film sottile. A promettere prestazioni ottimizzate è la collaborazione scientifico–industriale istaurata tra la società svizzera Oerlikon Solar e il gruppo fotovoltaico dell’Istituto di Fisica presso l’Accademia delle Scienze della Repubblica ceca. Tra le attuali opzioni a basso costo e ad alta resa in termini di produzione industriale un posto ragguardevole è occupato dalle celle Micromorph, composte da uno strato di silicio amorfo e uno di silicio microcristallino. La struttura a tandem permette di assorbire un vasto spettro di radiazioni luminose e produce anche a irradiazione diffusa più energia dei moduli cristallini. Un inconveniente di queste cellule, tuttavia, è che l’efficienza del modulo è inferiore al rendimento di quello a silicio cristallino dominante. Spiega Milan Vanecek, che dirige il gruppo fotovoltaico presso l’Istituto di Fisica di Praga “Per rendere le celle micromorfe più stabili, queste devono essere rese molto sottili, abbassando così l’assorbimento ottico”. Il nuovo disegno 3D supera in parte l’ostacolo; il design si basa sulla tecnologia di deposizione attraverso plasma in vuoto *PECVD* (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) che consente la sintesi di rivestimenti nanostrutturati a film sottile conferendo proprietà specifiche e funzionali alle superfici. I ricercatori hanno aggiunto un nuovo substrato nanostrutturato costituito da una matrice di nano colonne in ossido di zinco (ZnO) o, in alternativa, da una matrice a nido d’ape, simile nell’aspetto secondo gli scienziati al “formaggio svizzero”, con micro o nano-fori incisi nello strato conduttivo trasparente in ZnO. Il team ha raggiunto così miglioramenti nella corrente di corto circuito del 40%, con un voltaggio a circuito aperto di 1.41V e un fattore di riempimento del 72%. “E il costo significativamente più basso dei moduli Micromorph, – aggiunge Vanecek – rispetto a quelli in silicio policristallino con la stessa efficienza (da 12 a 16 per cento), potrebbe aumentare la loro produzione su scala industriale”.