In Australia scoperto il silicio che punta al risparmio del fotovoltaico
Mentre l'utilizzo di energia solare aumenta e cresce a livello globale in contemporanea aumentano anche le nuove tecnologie e lo studio per migliorare sempre di più lo sfruttamento di energie alternative. In questo contesto infatti sono stati effettuati studi che hanno portato a due scoperte molto importanti per il mondo del fotovoltaico che costituiscono l'esempio concreto di come le tecnologie inerenti alle energie alternative progrediscano.
Ad esempio una università australiana (University of New South Wales) ha individuato un modo per migliorare il silicio a basso grado, correggendo il silicio amorfo e in questo modo abbassando i costi del fotovoltaico; mentre una seconda scoperta importante è stata realizzata dall'Università di Manchester in Gran Bretagna dove gli scienziati hanno scoperto la vernice al grafene che può assorbire luce solare per produrre energia elettrica e potrebbe essere grandemente utilizzata nel settore fotovoltaico.
MIGLIORARE IL SILICIO E PUNTARE AL RISPARMIO
La scoperta australiana può davvero costituire un punto di svolta per il mondo del fotovoltaico e risolvere uno dei probelmi che si credeva non potesse avere una soluzione. Vediamo come: il team dell'università australiana ha scoperto un meccanismo per controllare gli atomi di idrogeno in modo che possano meglio correggere le carenze di silicio, silicio che risulta essere di gran lunga la componente più costosa utilizzata per la realizzazione di celle solari.
Il professore Stuart Wenham della Scuola del fotovoltaico e Ingegneria delle Energie Rinnovabili all'UNSW ha affermato circa il progetto: "Questo processo permetterà di avere un silicio di qualità inferiore a sovraperformare le celle solari realizzate con materiali di migliore qualità".
Le celle commerciali standard (al silicio standard) attualmente hanno un rendimento massimo del 19% circa. La nuova tecnica, brevettata da ricercatori UNSW all'inizio di quest'anno, può produrre efficienze tra il 21% e il 23%, spiega Wenham che aggiunge: "Utilizzando silicio di qualità inferiore per ottenere una maggiore efficienza, siamo in grado di consentire significative riduzioni dei costi" .
(Il silicio è uno degli elementi fondamentali delle celle solari - foto da www.southampton.ac.uk)
LA CONVENIENZA DEL SILICIO SCOPERTO DAGLI SCIENZIATI AUSTRALIANI
L'industria solare è da tempo concentrata sulla riduzione del costo del silicio. Tuttavia, silicio più economico significa anche silicio di qualità inferiore, con più difetti e contaminanti che ne riducono l'efficienza. È infatti noto da diversi decenni che gli atomi di idrogeno possono essere introdotti nella struttura atomica del silicio per contribuire a correggere questi difetti, ma fino ad ora, i ricercatori hanno avuto un successo limitato nel controllare l'idrogeno al fine di massimizzare i benefici dell'utilizzo del silicio. La novità dell'università australiana è proprio questa, la soluzione al problema: "Il nostro team di ricerca a UNSW ha trovato il modo di controllare lo stato di carica degli atomi di idrogeno in silicio, qualcosa che gli altri non sono stati precedentemente in grado di fare", spiega Wenham.
Gli atomi di idrogeno possono esistere in tre stati di 'carica' - positive, neutre e negative. Lo stato di carica determina come l'idrogeno può spostarsi nel silicio e la sua reattività, che è importante per contribuire a correggere i difetti. Il professore Wenham ha aggiunto: "Abbiamo visto un miglioramento di 10.000 volte della mobilità dell'idrogeno e siamo in grado di controllare l'idrogeno in modo che aderisca chimicamente a cose come difetti e contaminanti, rendendo questi inattivi".
Quindi gli studi dei ricercatori australiani hanno risolto un dilemmma che già da anni era oggetto d'interesse da parte di studiosi nel settore e questo può contribuire anche a livello economico a rivedere i costi di utilizzo del silicio nel campo fotovoltaico.
IL FUTURO DELLA NUOVA TECNOLOGIA
Il team di UNSW ha attualmente otto partner industriali interessati a commercializzare la tecnologia e sta anche lavorando con aziende di apparecchiature di produzione per implementare le nuove funzionalità.
Il progetto, che è stato generosamente sostenuto dall'Agenzia australiana Energia rinnovabile, dovrebbe essere completato nel 2016. UNSW detiene ancora il record mondiale di efficienza delle celle al silicio al 25%. Si comprende quanto questi studi siano fondamentali per aumentare l'efficienza dell'utilizzo di energie rinnovabili e puntare all'ottimizzazione e al risparmio nella produzione di energia.
