I nanofili migliorano l'efficienza della cella solare
Catturare l'energia del Sole per produrre elettricità è diventata una realtà nelle città di tutto il mondo. Aumentare l'efficienza di conversione e/o abbassare il costo del fotovoltaico rimangono gli obiettivi dell'intensa attività di ricerca e sviluppo per permettere un assorbimento veramente ampio da parte del mercato. Gli scienziati finanziati dall'UE hanno studiato i nanofili e altri potenziali materiali in grado di potenziare l'efficienza e le architetture all'avanguardia nel contesto del progetto SOBONA ("Solar cells based on nanowire arrays"). Gli scienziati hanno studiato sia i nanofili che le strutture fotovoltaiche pellicolari e architetture ibride che usano entrambi. Si sono concentrati sull'uso di composti di leghe semiconduttrici III-V e II-VI e polimeri organici. Le celle solari a base di nanofili e che incorporano le proprietà fotovoltaiche superiori delle leghe III-V e II-VI potrebbero offrire efficienze paragonabili con un minore uso di materiali rispetto al silicio per ridurre significativamente i costi. Le architetture core-shell potrebbero eliminare il tradizionale compromesso tra le caratteristiche di prestazioni elettriche e ottiche. Il team è riuscito a impiegare la litografia a raggio di elettrone, la vaporizzazione del magnetron e la sublimazione ravvicinata per sviluppare gruppi di nanofili. Sono state testate un gran numero di formulazioni di nanofili basate su sistemi III-V e II-VI e i risultati sono stati pubblicati in numerose riviste. Il team ha inoltre prodotto strutture ibride che incorporano nanofili in sistemi pellicolari esistenti. Diversi dispositivi hanno dimostrato un'efficienza di conversione vicina al 10% - vicina al record mondiale per le celle a base di nanofili. La preparazione e la caratterizzazione della schiera di nanofili sono state sostenute da modelli teorici di formazione di crescita che sfruttano risultati sperimentali. L'enorme quantità di materiali, parametri e strutture modellate fornirà una base importante per lo sviluppo di sistemi futuri. SOBONA ha fornito una serie di promettenti concetti di celle solari su schiere di nanofili all'avanguardia. Questo dovrebbe superare gli attuali ostacoli in termini di efficienza e costi delle celle solari per un ampio assorbimento da parte del mercato. Così facendo la tecnologia non solo da un impulso al settore dell'energia solare ma costituisce un importante contributo alla salute del pianeta.
