Elettricità conveniente grazie alle celle solari a film sottile
Ricercatori in tutto il mondo hanno per molto tempo cercato di sviluppare delle celle solari a basso costo nel tentativo di rendere l’energia solare conveniente su grande scala. Queste celle solari dovrebbero essere sia molto efficienti che facili da fabbricare in grandi volumi. Un team dell’UE nell’ambito del progetto INDUCIS (Development and industrial implementation of cost effective advanced CIGS photovoltaic technologies) ha sfruttato il potenziale delle celle solari basate su CIGS per ottenere un’efficienza elevata dei dispositivi fotovoltaici e anche della elettrodeposizione per una fabbricazione a basso costo su scala commerciale. L’intensa competizione tra differenti tecnologie fotovoltaiche è evidente nel mercato, e i ricercatori dell’UE devono capire come assicurare un vantaggio competitivo nelle tecnologie a film sottile, che sono attualmente la tendenza dominante. La caratterizzazione dettagliata del procedimento di elettrodeposizione e l’identificazione dei principali meccanismi di perdita dell’efficienza in queste celle effettuate dal team di INDUCIS possono aiutare a raggiungere questo obbiettivo. I ricercatori hanno dimostrato delle metodologie nuove e semplici che sono adatte per la valutazione chimica online degli strati assorbitori CIGS. Le proporzioni del contenuto tra gallio e indio e tra zolfo e selenio sulla superficie dell’assorbitore determinano la banda proibita dello strato CIGS, la tensione del circuito aperto e infine l’efficienza di conversione del modulo solare. Delle metodologie di monitoraggio sviluppate di recente basate sull’uso combinato della spettroscopia Raman a lunghezza d’onda multipla e di quella a fotoluminescenza hanno consentito al team di valutare la deposizione selettiva di materiali su differenti strati del dispositivo: finestra, tampone e assorbitore. Infine, i ricercatori hanno introdotto nuove metodologie per la diffusione della luce per il monitoraggio in loco del procedimento di elettrodeposizione in tempo reale. Queste includevano l’analisi della diffusione Raman dei bagni elettrolitici e tecniche per controllare la crescita dello strato elettrodepositato. Elevata efficienza e basso costo dei dispositivi fotovoltaici sono fondamentali per accelerare lo sviluppo e l’impiego delle tecnologie con basse emissioni di carbonio. L’elettrodeposizione CIGS migliora l’efficienza e lo sfruttamento del materiale. Essa può ridurre i costi di fabbricazione dei moduli solari e rendere l’elettricità solare conveniente per tutti, poiché potrebbe essere prodotta in un continuo procedimento roll-to-roll.
Parole chiave
Elettricità, film sottile, celle solari, CIGS, elettrodeposizione, INDUCIS, fotovoltaico
