Da Toshiba la cella solare trasparente in rame più efficiente

L’unità verrà integrata in un’architettura in tandem con il silicio con l’obiettivo di ottenere un’efficienza complessiva superiore al 27 per cento

cella solare trasparente in rame
Credits: Toshiba Corporation

I progressi del fotovoltaico in Cu2O

(Rinnovabili.it) – Nuovo record per la cella solare trasparente in rame di Toshiba. La multinazionale giapponese ha portato la sua tecnologia fotovoltaica a base di ossido rameoso (Cu2O) ad un’efficienza dell’8,4 per cento; il valore più alto mai raggiunto con questo tipo di materiale.

Il Cu2O è un semiconduttore di tipo p, il cui potenziale nella progettazione fotovoltaica fu riconosciuto già nel 1920. La successiva scoperta di silicio, germanio e altri semiconduttori più efficienti, ha tuttavia messo quest’ossido in angolo per molto tempo. L’interesse ha ripreso vigore durante la metà degli anni settanta ma i progressi sono stati, almeno inizialmente, lenti e di poco conto. Nonostante ciò, grazie alla sua abbondanza e facilità di produzione, l’ossido rameoso non ha mai abbandonato il settore della ricerca.

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Cella solare trasparente in rame, occhio alle impurità

Oggi, con Toshiba, arriva uno dei più importanti risultati raggiunti nel comparto: una cella solare trasparente in Cu2O in grado di convertire in elettricità l’8,4 per cento della luce incidente. Il valore è frutto di un  elevato controllo delle impurità all’interno dell’ossido durante la fabbricazione dello strato fotovoltaico.

Il valore di conversione può sempre fin troppo contenuto ma l’idea della azienda è usare tali progressi per sviluppare celle fotovoltaiche tandem, ossia dotate di semiconduttori diversi che assorbono lunghezze d’onda differenti. Nel dettaglio, l’obiettivo di Toshiba è posizionare l’unità in rame sopra su una in silicio cristallino (cella tandem Cu2O-Si) per raggiungere un’efficienza complessiva del 27,4%.

Commentando la svolta, Kazushige Yamamoto, ricercatore presso il Corporate Research & Development Center di Toshiba, ha dichiarato: “L’analisi della diffrazione dei raggi X ci consente di rilevare e quantificare il grado di CuO e Cu, fornendoci dati che ci aiutano a identificare il miglior metodo di deposizione per controllare le impurità al livello più basso. I nostri obiettivi sono raggiungere un’efficienza del 10%per la cella Cu2O superiore e l’80% della trasmittanza. Questa svolta ci avvicina di un passo a tali obiettivi”.

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Con il supporto della New Energy and Industry Technology Development Organization (NEDO) del Giappone, continuerà a lavorare sulla tecnologia per ottimizzarne le prestazioni. E assieme all Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation sta già pianificando la produzione su larga scala con l’obiettivo di raggiungere il mercato l 2025.

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