Produzione di energia a basso costo ma efficiente
La tecnologia delle celle solari che sfrutta la luce solare per produrre elettricità è già in fase di attuazione a livello commerciale nei pannelli solari in tutto il mondo. Tuttavia, la penetrazione a fondo e ampia nel mercato richiede il superamento degli attuali ostacoli rispetto a efficienza e costi. Gli scienziati hanno avviato il progetto SILICON_LIGHT ("Improved material quality and light trapping in thin film silicon solar cells") per aumentare l'efficienza e quindi ridurre i costi di produzione dell'energia. I partner hanno sviluppato strati di silicio di elevata qualità, a pellicola molto sottile su un foglio di plastica non costoso. Gli obiettivi tecnici comprendevano lo sviluppo di contatti posteriori testurizzati appropriati per massimizzare l'intrappolamento della luce in pellicole sottili e materiali assorbenti in silicio microcristallino migliorati per una migliore raccolta della corrente. Inoltre, innovativi strati di ossido conduttivo trasparente (TCO) dovrebbero ridurre le perdite elettriche e la degradazione dell'umidità. Gli scienziati hanno fabbricato fogli di 20 cm di lunghezza con contatti posteriori testurizzati. Per migliorare l'efficienza, hanno applicato silicio microcristallino con elevate frazioni cristalline mediante processi di deposito che impediscono o riducono la formazione di crepe. È stata utilizzata la microscopia elettronica a effetto tunnel ad elevata risoluzione per indagare gli strati. Sono stati sviluppati nuovi materiali TCO che hanno abbinato i vantaggi dell'ossido di latta di indio e ossido di zinco, e sono stati applicati con successo in uno stabilimento di produzione su scala pilota. Tra questi materiali alternativi, ne è stato individuato uno con un rapporto migliorato prestazioni-costi. Inoltre, le celle solari prodotte mediante silicio amorfo con una texture di spargimento della luce sono state fabbricate in una produzione su scala pilota. I materiali e i componenti dalle innovazioni di SILICON_LIGHT sono già pianificati per l'uso dai partner del progetto in numerosi componenti e dispositivi. Infine, la disponibilità di celle solari ad elevata efficienza a prezzi inferiori potrebbero avere un impatto positivo sull'energia rinnovabile, apportando vantaggi ai fabbricanti, agli utenti finali e all'ambiente.
Parole chiave
Cella solare, silicio a pellicola sottile, microcristallino, ossido conduttivo trasparente, contatti posteriori testurizzati, microscopio a elettroni, silicio amorfo, spargimento di luce
