L’Effetto a Valanga nelle Celle Solari. La prova inconfutabile scoperta al TU Delft per triplicare l’efficienza energetica delle celle fotovoltaiche del futuro

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I ricercatori della TU Delft dei Paesi Bassi e il FOM Foundation for Fundamental Research on Matter, hanno trovato la prova inconfutabile per il cosiddetto “effetto a valanga” di elettroni che si può verificare in casi ben precisi e determinati nei cristalli di semiconduttore molto piccoli. Questo effetto fisico aprirebbe la strada ufficiale per ridurre il costo delle celle fotovoltaiche aumentandone considerevolmente la produzione.

Le celle solari sono in grado di fornire grandi opportunità per il futuro sulla larga scala di produzione dell’energia elettrica. Tuttavia, attualmente esistono delle limitazioni, come la relativa scarsità di produzione di energia elettrica nella maggior parte delle celle solari (stimata intorno al 15%) con costi di produzione più elevati. Il possibile miglioramento potrebbe derivare dal nuovo semiconduttore della celle solari in nanocristalli. Convenzionalmente nelle celle solari un fotone (particella di luce) può rilasciare un proprio elettrone. La creazione di questi elettroni liberi assicura alla celle solari di operare fornendo una certa potenza. Più elettroni liberati, più è alto il valore di uscita della celle solari. In alcuni nanocristalli del semiconduttore però un fotone è possibile che rilasci 2-3 elettroni da qui il termine “effetto a valanga”. Questo porterebbe ad un massimo del 44% di conversione, inoltre queste celle potrebbero esser vendute relativamente a buon mercato. Il primo “effetto a valanga” è stato misurato dai ricercatori presso il Los Alamos National Laboratories nel 2004.

Ad oggi quindi viene dimostrato che “l’effetto a valanga” esiste anche se di identità minore a quando di fosse ipotizzato. Ma ricordando una considerazione fatta dal premio Nobel per la fisica Carlo Rubbia: “Un ipotetico quadrato di specchi, lungo 200 chilometri per ogni lato, potrebbe produrre tutta l’energia necessaria all’intero pianeta. E un’area di queste dimensioni equivale appena allo 0,1 per cento delle zone desertiche del cosiddetto sun-belt. Per rifornire di elettricità un terzo dell’Italia, un’area equivalente a 15 centrali nucleari da un gigawatt, basterebbe un anello solare grande come il raccordo di Roma”.

[ Links utili e approfondimenti ]

• TU Delft
  

• PhySorg