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Nuovi metodi per conseguire una maggiore efficienza delle celle fotovoltaiche stanno emergendo dalle simulazioni al computer e dalle prove di laboratorio condotte da un team di fisici e ingegneri al MIT. Utilizzando modelli al computer ed un’ampia varietà di tecnologie avanzate per la fabbricazione, i ricercatori hanno applicato un rivestimento antiriflesso sulla superficie della cella solare, una nuova combinazione di rivestimenti multi strato chiamato ed un reticolo di diffrazione dietro al silicio ultrasottile per stimolare le celle solari a produrre un’efficienza di conversione del 50%.
“Lo strato, attentamente progettato e depositato sul retro della cella solare causa un rimbalzo della luce all’interno del più sottile strato di silicio, dando il tempo necessario a produrre una più alta quantità di energia e corrente elettrica. Senza questi rivestimenti, l’energia solare verrebbe solo riflessa e dispersa nell’aria circostante”, spiega Peter Bermel, un postdottorado ricercatore del MIT nel Dipartimento di Fisica, che ha lavorato al progetto.
“E ‘fondamentale garantire che qualsiasi quantità di energia solare che penetra nello strato depositato, attraversi un lungo percorso a contatto con il silicio“, continua Bermel. Il team ha così iniziato i test di prova con la riproduzione di migliaia di simulazioni al computer in cui hanno cercato eventuali variazioni nella spaziatura delle righe nella griglia del rivestimento, lo spessore del silicio e il numero e lo spessore dei strati riflettenti depositati sulla superficie posteriore della cella solare. “Usiamo al massimo i nostri strumenti di simulazione per ottimizzare l’efficienza globale e massimizzare la potenza in uscita”, ha chiarito Bermel.
“La performance è stata simulata molto meglio di qualsiasi altra struttura, promettendo, per una riduzione di 2 micrometri dello spessore del film, un aumento al 50% di efficienza di conversione dell’energia solare in elettricità”, ha affermato Lionel Kimerling, professore di Scienza dei Materiali che ha diretto il progetto. Le simulazioni sono state poi convalidate dalle prove in scala in laboratorio. “L’ultimo e più importante ingrediente è stato il continuo impegno di Lirong Zeng, presso il Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria, per la raffinazione e il rendering della struttura”, ha spiegato Kimerling. “Gli esperimenti hanno confermato le previsioni, ed i risultati hanno attirato notevole interesse l’industria”.
La relazione del team verrà pubblicata sul Applied Physics Letters e illustrata il 2 dicembre presso la Società di Ricerca Materiali durante la riunione annuale di Boston. Il lavoro è solo un primo passo verso una realtà commercialmente redditizia per il miglioramento delle celle solari. Ma come conferma Kimerling: “l’attuazione può avvenire entro i prossimi 3 anni”. Intanto il MIT Center Deshpande ha selezionato per il progetto un “I-team” per studiare e valutare il potenziale imprenditoriale di questa sottile efficiente tecnologia di celle solari. “E il potenziale di risparmio è grande, perché solo l’alta qualità dei substrati di silicio cristallino utilizzati nelle celle solari convenzionali rappresentano circa la metà del costo e il sottile film in questa versione utilizzerebbe solo circa l’1% in più di silicio” continua Bermel.
[ Links utili e approfondimenti ]
28 novembre 2008 alle 09:03
Notizia molto interessante, sono curioso di leggere la relazione.