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All-inorganic nano-rod based thin-film solarcells on glass

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Lavorare per un futuro al sole

L'energia solare potrebbe diventare la più importante fonte di energia del futuro. In considerazione di ciò, ricercatori europei stanno utilizzando le nanotecnologie per migliorare l'efficienza delle cellule solari.

Energia

Il fotovoltaico (PV) è un metodo per generare energia elettrica trasformando la radiazione solare in corrente continua. Le cellule solari basate sul silicio bulk sono attualmente leader sul mercato PV, ma cellule più sottili basate su silicio non tossico, stabile all'aria, potrebbero sostituirle. Questa previsione è favorita dal forte potenziale di riduzione dei costi di queste cellule, dovuto all'uso altamente efficace di materiali a basso consumo energetico. Ma il silicio in forma di film sottile risente di grani conseguentemente piccoli, cosa che ne limita l'efficienza di circa il 10 %. Serve un'innovazione radicale per aggirare questo problema. Il progetto ROD-SOL ("All-inorganic nano-rod based thin-film solar cells on glass"), finanziato dall'UE, si sta rivolgendo alle nanotecnologie nel tentativo di aumentare l'efficienza. Ciò sarà fatto sviluppando e ottimizzando la sintesi di nanorod di silicio su substrati più economici come lamine di vetro o metallo. Questi nanorod sono filamenti di silicone effettivamente minuscoli, il cui diametro è misurato in nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro). Queste minuscole strutture sono ideali per intrappolare l'energia della luce in modo che possa essere trasformata in elettricità. Il team del progetto ROD-SOL sta attualmente determinando il diametro ottimale dei nanorod, poiché il diametro influenza la loro efficienza. Il diametro dei nanorod e la concentrazione di agenti droganti (elementi aggiunti per alterare le proprietà elettriche) per le massime efficienze delle cellule solari sono stati ottenuti sulla base di simulazioni ed esperimenti. È stato inoltre identificato il metodo di sintesi più promettente per elevate efficienze e miglior producibilità di larghe superfici. È stata effettuata l'analisi delle tecnologie PV a film sottile e l'analisi comparativa del concetto ROD-SOL rispetto ad altre tecnologie a film sottile. Anche la convalida del materiale per cellule solari basato sui nanorod è stata completata. Il team del progetto ha ora prodotto i primi dispositivi a film sottile. È necessaria ulteriore ricerca per potenziare i processi e migliorare le proprietà dei materiali al fine di avvicinarsi all'efficienza delle alternative di maggior successo attualmente disponibili. Una volta sviluppati, questi nuovi materiali e processi saranno collaudati da aziende coinvolte nel progetto ROD-SOL. Saranno poi eseguite valutazioni e analisi rispetto alla produzione di massa ad elevata efficienza.

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