• Articolo , 2 agosto 2010
  • Produzione fotovoltaica meno costosa se il silicio fa “retromarcia”

  • Scoperta da alcuni ricercatori statunitensi la possibilità di indurre nel silicio la capacità di passare dallo stato solido a quello liquido diminuendo la temperatura

(Rinnovabili.it) – Esattamente come avviene a un cubetto di ghiaccio lascito al sole, la maggior parte dei materiali esistenti in natura si fondono man mano che vengono scaldati; eppure esistono anche composti non convenzionali che si comportano al contrario, vale a dire passando dalla fase solida a quella liquida non appena le temperature si abbassano. Ora un team di ricercatori del MIT ha scoperto che anche il silicio è in grado di esibire quello che viene definito _“retrograde melting”_ ossia la proprietà di sciogliersi al diminuire la temperatura, quando però contente elevate concentrazioni di alcuni metalli. Se, infatti, il silicio fonde a 1.414 °C, in combinazione con rame, nichel e ferro tenderà a ‘sciogliersi’ non appena portato sotto i 900 °C.
Il materiale per i test consisteva in una sorta di sandwich composto da due sottili strati di silicio con un ‘ripieno’ di rame, nichel e ferro. La quantità di metalli disciolta era però tale da sovrasaturare il silicio; ciò fa sì che iniziando il raffreddamento si vada incontro ad un punto in cui s’induce la precipitazione di questi materiali, che non hanno altra scelta se non precipitare in una fase liquida. Una scoperta importante quella realizzata nei laboratori dell’Istituto da Tonio Buonassisi soprattutto in vista degli effetti correlati che potrebbero essere utili nella riduzione dei costi annessi alla produzione di celle solari. Il motivo è da ricercare nella migliorata capacità di eliminazione delle impurità che tendono a migrare verso la parte liquida, lasciandosi dietro regioni di silicio puro. L’uso di questo elemento chimico nei semiconduttori richiede infatti una purezza più elevata di quella fornita dal suo grado metallurgico. La sperimentazione portata avanti dal MIT potrebbe dunque condurre a processi produttivi meno costosi di quelli finora impiegati.