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Fotovoltaico nanostrutturato

Varie idee sono state proposte per aumentare l’efficienza della conversione di potenza delle celle solari e, in tal modo, la loro competitività in termini di costo. Ricercatori finanziati dall’UE hanno ottenuto dei significativi miglioramenti dell’efficienza usando delle nanostrutture con proprietà adeguatamente messe a punto.
Fotovoltaico nanostrutturato
Le bande energetiche intermedie vengono create all’interno dell’intervallo proibito di un materiale semiconduttore con l’incorporazione di una nanostruttura del superreticolo di un altro materiale semiconduttore. Queste bande consentono l’assorbimento di fotoni a bassa energia oltre ai consueti fotoni a energia più alta.

I ricercatori che lavorano al progetto CHALQD (Chalcopyrite quantum dots for intermediate band solar cells) hanno messo assieme le eccellenti proprietà di assorbimento della luce dei semiconduttori tipo calcopirite con le proprietà quantiche dei materiali nanostrutturati.

Nello specifico, i ricercatori hanno compiuto un significativo passo in avanti nella preparazione di punti quantici di calcopirite (Cu(In, Ga)Se2) usando l’epitassia da fasci molecolari per far evaporare rame (Cu), indio (In) e selenio (Se). La crescita di punti quantici di calcopirite è stata effettuata con successo sia su substrati cristallini che non-cristallini.

I ricercatori hanno inoltre lavorato pensando ai dispositivi, analizzando dei materiali dielettrici ad alta banda proibita da utilizzare in questo tipo di celle solari quali strati di passivazione. La litografia a fascio di elettroni è stata usata per modellare delle nanostrutture che sono state usate come contatti puntiformi nell’elettrodo posteriore di una cella solare a film sottile.

Questa innovativa soluzione proposta è stata presentata come domanda di brevetto. I risultati di CHALQD hanno aperto la strada alla futura fabbricazione di celle solari a banda intermedia molto efficienti che potrebbero abbassare il costo dell’elettricità solare e diventare un settore importante dell’industria fotovoltaica.

Informazioni correlate

Keywords

Fotovoltaico, conversione potenza, celle solari, nanostrutture, banda intermedia, semiconduttore
Numero di registrazione: 181006 / Ultimo aggiornamento: 2016-04-12
Dominio: Energia