• Articolo , 18 novembre 2010
  • Se la cella solare diviene un gioco di nano-architteture

  • Semplificare è la parola d’ordine al Berkeley Lab, dove eliminando complicati processi di sintesi si è arrivati a mettere a punto un nuovo collettore per i raggi luminosi che non ha bisogno di rivestimenti anti-riflesso

(Rinnovabili.it) – Celle fotovoltaiche superefficienti? Nell’evoluzione tecnologica ora entrano in gioco anche i nanopillars del Berkeley Lab realizzati in collaborazione con l’University of California. I nanopillars (o nanopilatri) non sono altro che matrici densamente impacchettate di semiconduttori otticamente attivi su cui la ricerca internazionale sta puntando i propri microscopi da un po’ di tempo a questa parte. Il merito va alla loro capacità di assorbimento dei raggi luminosi e alla perfetta funzionalità anche in assenza di un rivestimento anti riflesso, fattori tali da rendere le strutture nanoscopiche appetibili per il lancio di una nuova generazione di celle fotovoltaiche. Finora lo studio di questi metamateriali era stato frenato da un’efficienza di produzione piuttosto ridotta ma gli scienziati statunitensi credono di essere arrivati ad un punto di svolta per i nanopillars che ne ridefinirà il posto negli attuali studi sulla tecnologia del film sottile. Lavori teorici e sperimentali hanno dimostrato che le matrici 3-D di nanopillars – con dimensioni ben definite – si distinguono per la capacità d’intrappolare la luce impiegando meno della metà del materiale semiconduttore necessario alle tradizionali celle thin film e circa l’un per cento in meno del materiale utilizzato nelle celle a base di silicio bulk. Ma fino a ieri la fabbricazione dei nanopilastri risultava essere una procedura complessa e macchinosa. A determinare un importante passo avanti l’impiego di minuscoli stampi realizzati con fogli di alluminio. “Con la messa a punto di matrici di nanopillar altamente ordinati in germanio o in solfuro di cadmio, siamo stati in grado di migliorare drasticamente le proprietà ottiche di assorbimento del nostro dispositivo”, spiega Ali Javey, chimico che ha lavorato alla ricerca.
“Questo processo consente un controllo preciso della geometria e della forma delle matrici senza l’uso di complessi processi epitassiali e/o litografici”.