Nanoantenne: La Prossima Generazione del Fotovoltaico. Nuova efficienza raggiunta grazie alle ricerche che studiano nuovi metodi di produzione per un solare a basso costo

Scritto da Redazione - GenitronSviluppo.com in Energia, Energie rinnovabili

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Pubblicato il giorno 21 maggio 2008 - Nessun commento



   


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2 Gruppi di ricerca hanno sviluppato indipendentemente fra loro metodi per la produzione delle famose nanoantenne. Le ricerche svolte sarebbero infatti in grado di portare un drammatico miglioramento nell’efficienza delle celle fotovoltaiche. In entrambi i casi il concetto che sta alla base per questo significativo miglioramento dell’efficienza per le nanoantenne, è nell’uso efficiente della conduzione degli elettroni raccolti sulla superficie dell’elettrodo della cella fotovoltaica.

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Le nanoantenne, barre di semiconduttori con un diametro approssimativo di un millesimo della larghezza di un capello umano, potranno essere facilmente prodotte in grandi quantità utilizzando metodi chimici poco costosi, affidabili e controllati.

La prima tecnica di produzione delle nanoantenne, sviluppata dai ricercatori dell’UC di San Diego, crea una cella fotovoltaica “pelosa”, caratteristica visibile solo al microscopio. In realtà i “capelli” delle nanoantenne utilizzano strutture metalliche in silicio per completare i piccoli circuiti. I ricercatori sono così stati in grado di creare nanoantenne direttamente sulla superficie dei conduttori a buon mercato (indio e stagno). Le nanoantenne successivamente sono state rivestite con un polimero organico. Dichiara Paolo Yu, professore presso la UC di San Diego: “Le nanoantenne stanno per essere utilizzate massicciamente nei dispositivi fotovoltaici, quindi il meccanismo di produzione delle nanoantenne e la loro applicazione sulle superfici metalliche è un tema di grande importanza”.

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La seconda tecnica di produzione delle nanoantenne, sviluppata da una squadra di ricercatori composta da un consorzio di università tedesche (Jena, Gottinga, Brema) e Harvard, ha messo a punto una tecnica per legare le nanoantenne con filamenti di vetro. L’approccio si basa su di una sorta di “panino” high-tech, le nanoantenne infatti sono disposte fra 2 livelli, uno inferiore conduttivo ed uno superiore metallico insieme ad un filato di vetro in modo da formare uno spazio da impedire eventuali corto circuiti. Questo sistema porterebbe l’attuale grado di efficienza delle nanoantenne ad una nuova classe di circuiti integrati. “Poiché la nostra tecnica di fabbricazione delle nanoantenne è indipendente dalla loro disposizione sul substrato della superficie di appoggio, si prevede di poter combinare i processi di produzione attuali a metodi di applicazione delle nanoantenne su grandi superfici”, spiega Federico Carpasso del team di sviluppo di Harvard e continua “Riteniamo che l’unione di questi processi possa presto fornire il necessario per consentire il controllo delle nanoantenne fotoniche integrate nei circuiti per realizzare uno standard di fabbricazione”.

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Tuttavia vi sono alcuni ostacoli da superare per la tecnica messa a punto a San Diego, come il problema per cui lo strato di polimero esposto all’aria attualmente si degraderebbe. Tuttavia se uno dei 2 approcci di produzione delle nanoantenne possa essere realizzato su scala commerciale porterebbe un ottimo beneficio di costi ed una più facile installazione dei pannelli.

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