Messa a punto una strategia per la fabbricazione di wafer di silicio pieghevoli su larga scala con cui realizzare celle solari efficienti ma arrotolabili come un foglio di carta
Celle solari flessibili in silicio cristallino che puoi piegare mille volte senza danneggiarle
(Rinnovabili.it) – La tecnologia fotovoltaica con il miglior rapporto costo-resa oggi sul mercato? Quella che impiega il silicio cristallino come semiconduttore. E’ la scelta predominante per i grandi impianti a terra e sul tetto degli edifici ma deve lasciare il passo quando si tratta di applicazioni più “morbide” e leggere. Il silicio cristallino obbliga, infatti, le strutture ad una inflessibile rigidità, riducendo di fatto le possibilità applicative. Oggi tuttavia un gruppo internazionale di scienziati ha trovato un modo per realizzare celle solari flessibili in silicio cristallino ad alta efficienza.
Il lavoro del team, composto da un ampio numero di ricercatori provenienti da Cina, Arabia Saudita e Germania, si è focalizzato sulla fabbricazione di un wafer di silicio monocristallino che potesse essere piegato pur mantenendo un’elevata capacità di raccolta della luce. Il primo approccio è stato quello di ridurne lievemente lo spessore – da 160 μm a 60 μm – per renderlo più flessibile ma senza danneggiarne la resa. L’effetto collaterale di questo approccio è che regala al wafer un’eccessiva riflettività: oltre il 30 per cento della luce incidente viene rimbalzato indietro. La causa? Microscopiche fessurazioni creatisi tra le geometrie piramidali della superficie, a partire dai bordi del wafer. Il team ha quindi trovato un modo per ammorbidire le strutture piramidali e i canali taglienti nella regione marginale.
Celle fotovoltaiche in silicio cristallino arrotolabili come carta
Questa tecnica, spiega il team nell’articolo pubblicato su Nature (testo in inglese), consente la produzione commerciale di celle solari flessibili in silicio cristallino su larga scala (>240 cm2), che possono essere arrotolate come un foglio di carta mantenendo al contempo un’efficienza superiore al 24%. I test effettuati hanno mostrato che le nuove celle fotovoltaiche flessibili in Si-c conservano il 100% della loro efficienza di conversione iniziale dopo 1.000 cicli di piegatura da lato a lato. Il team ha anche scoperto di poter produrre in serie anche moduli di grandi dimensioni (>10.000 cm2), durevoli e resistenti al pari dei pannelli solari tradizionali. E poiché le nuove celle sono molto più leggere di quelle tradizionali, aumenta il numero di applicazioni possibili.
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