Celle solari record: efficienza al 46%

La ricerca nel settore del solare non si ferma. Gli studi più recenti condotti in questo ambito delle rinnovabili si sono rivolti, con sempre maggiore interesse, alla produzione di celle solari ad alta efficienza energetica, ovvero celle in grado di convertire l'irradiazione solare in energia elettrica con il minimo di dispersione energetica.

In tal senso, il risultato più promettente proviene dalla Francia, dove la società Soitec in partnership con CEA-Leti (società che si occupa di micro e nanotecnologie destinate a migliorare la vita delle persone in tutto il mondo) e l'Istituto Fraunhofer (il più grande centro di ricerca europeo per l'energia solare), ha realizzato celle fotovoltaiche capaci di trasformare la luce solare in elettricità con una percentuale di efficienza pari al 46%, un livello mai raggiunto fino ad oggi.

(Fonte renewableenergyworld)

Le celle in questione sono celle speciali, a multigiunzione, particolarmente adatte per gli impianti a concentrazione, soprattutto quelli dislocati in zone caratterizzate da una costante ed elevata radiazione solare diretta.

Le celle multigiunzione sono costituite dall'unione di diversi materiali semiconduttori, di solito nel numero di tre o quattro tipologie. Quelle prese in esame in questa sede si compongono di quattro strati, ossia constano di quattro giunzioni. Ogni area sottostante o sotto cella può convertire un quarto dei fotoni in arrivo aventi lunghezze d'onda tra i 300 e i 1750 nm di energia elettrica.

(Fonte pv-magazine)

Grazie all'impiego di una lente Fresnel, applicata alla singola cella, i ricercatori hanno ottenuto la massima concentrazione della luce su di essa. La percentuale di efficienza del 46% è stata misurata a una concentrazione di 508 soli e verificata e confermata dall'istituto giapponese Advanced Industrial Science and Technology (AIST), tra i più importanti centri preposti al monitoraggio delle performance solari.

Uno degli aspetti principali tenuti in considerazione e curati nella realizzazione di queste celle multigiunzione è stata la corretta distribuzione dei fotoni in ognuna delle sottocelle. Tale obiettivo è stato raggiunto con la messa a punto precisa della composizione e dello spessore di ogni strato della struttura della cella.  

(Esempio di un impianto solare a concentrazione. Fonte greendiary)

Jocelyne Wasselin, vicepresidente del settore sviluppo delle celle solari alla Soitec, ha sottolineato quanto il team di ricerca sia soddisfatto dell'incredibile risultato avuto dalla loro sperimentazione. Una conferma, una prova di aver compiuto la scelta giusta nel momento in cui hanno deciso di produrre celle solari multigiunzione.

Date le ottime premesse, la società ha intenzione di sviluppare, in un futuro non troppo lontano, celle solari con un'efficienza pari al 50%. Sempre a parere di Wasselin, inoltre, la collaborazione con i partner tedeschi e francesi offre una certa garanzia di riuscita di questo nuovo intento e una grande competitività nei mercati internazionali per l'innovativa tecnologia.

(Esempio di un impianto solare a concentrazione in una zona deserta. Fonte inhabitat)

D'altronde, va ricordato, quella a concentrazione è la tecnologia solare tra le migliori in circolazione, capace di sfruttare al massimo l'irraggiamento del sole, soprattutto quello delle aree maggiormente esposte ad esso, come sottolineato in precedenza.

Al momento, per dare avvio alla produzione della nuova tipologia di celle solari, la Soitec ha aperto una linea in Francia, che si avvale già di venticinque tecnici e ingegneri. Sono tre le fabbriche gestite dalla società e la più importante si trova a Bernin. La Soitec sta anche costruendo un impianto a Towsrivier, in Sud Africa, mentre un altro si trova a San Diego.

Fonti
Rinnovabili.it
Infobuildenergia
Renewableenergyworld
pv-magazine
cleantechnica
ise