Fotovoltaico a concentrazione, efficienza vicina al 50%

Il Fraunhofer ISE ha creato una cella solare multigiunzione in grado di raggiungere un’efficienza di conversione del 47,6% sotto la luce concentrata.

Fotovoltaico a concentrazione
Credits: ©Fraunhofer ISE

Passi avanti per il progetto tedesco “50Percent”

(Rinnovabili.it) – Dopo appena due anni di lavoro, l’Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare ISE ha colpito nel segno. Il suo nuovo fotovoltaico a concentrazione ha raggiunto un’efficienza di conversione da record: un 47,6 per cento sotto la luce di “665 soli”, che lo rende la tecnologia solare più potente al mondo. Ma non si tratta del punto d’arrivo. Le prestazioni saranno aumentate ulteriormente con l’obiettivo di raggiungere una resa del 50%; valore che dà peraltro il nome all’intero progetto.

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“Siamo lieti di questo risultato, che è stato raggiunto solo un anno dopo l’apertura del nostro nuovo centro per celle solari ad alta efficienza”, afferma il dott. Frank Dimroth, capo del dipartimento per il fotovoltaico III-V e la tecnologia dei concentratori presso Fraunhofer ISE. “Con il nostro lavoro vogliamo contribuire a rendere il fotovoltaico a concentrazione ancora più efficiente e competitivo, perché riteniamo che questa sia la forma più sostenibile di generazione di energia elettrica rinnovabile”.

Fotovoltaico a concentrazione, la svolta

Il risultato è frutto di un’attenta progettazione che ha unito materiali ad alte prestazioni a nuovi componenti migliorati. In realtà la formula base risale al 2016, quando l’istituto tedesco realizzò, assieme alla francese Soitec, una nuova cella multigiunzione. Il dispositivo sfrutta differenti lunghezze d’onda dello spettro grazie a diversi semiconduttori impilati uno sopra l’altro. Nel dettaglio, gli scienziati hanno “legato” una cella solare tandem superiore in fosfuro di gallio indio (GaInP) e arseniuro di gallio alluminio (AlGaAs) con una inferiore in fosfuro di arseniuro di gallio indio (GaInAsP) e arseniuro di gallio indio (GaInAs).

Il prodotto risultava essere già così particolarmente potente. Ma i ricercatori del Fraunhofer ISE hanno dotato l’architettura di strati di contatto migliorati e un nuovo materiale antiriflesso per ridurre eventuali perdite. E raggiunto in questo modo il nuovo record d’efficienza per il fotovoltaico a concentrazione.

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Nel complesso il progetto 50Prozent, finanziato dal ministero tedesco dell’economia e della protezione climatica, mira a produrre celle solari multigiunzione monolitiche III-V con un’efficienza superiore al 50% e un modulo concentratore con efficienza del 40%.

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