Il fotovoltaico del futuro

con celle ad altissima efficienza

 

 

di Bartolomeo Buscema

 

Il reticolo del grafene

Il futuro dell’energia fotovoltaica è legato, oltre all’accumulo di energia, anche all’aumento dell’efficienza dei pannelli che possiamo definire come il rapporto, espresso in percentuale, tra l’energia captata e trasformata in energia elettrica rispetto a quella totale incidente sulla superficie del modulo.

L’efficienza è, dunque, un parametro di qualità che è anche legato alla superficie del pannello. A parità di potenza elettrica resa disponibile, più un pannello è efficiente, minore è la sua superficie di captazione .

Non a caso, molti centri di ricerca stanno sperimentando celle fotovoltaiche sempre più efficienti che spaziano da quelle a grafene , ultrasottili e poco costose, a quelle che ,al posto del silicio, impiegano semiconduttori a base di metalli rari come indio e gallio e di un metalloide lucido quale il germanio capaci di trasformare con buona efficienza diverse bande di frequenza dello spettro della luce solare in energia elettrica.

Ma un vero balzo in avanti potrebbe essere quello delle celle solari a giunzione quadrupla ,come quelle che si stanno sviluppando nell’ambito di una collaborazione industriale tra la società francese Soitec e il Fraunhofer ISE di Friburgo.

Le celle a giunzione quadrupla sono realizzate con semiconduttori costituiti da strati sottili di materiale di natura chimica differente uniti per sovrapposizione con la tecnica del “wafer bonding" già utilizzata nell’ industria microelettronica che assicura una notevole stabilità meccanica insieme a un notevole incapsulamento ermetico di tutta la giunzione, tutto a favore  di una stabilità e affidabilità di lungo termine.

La sfida è particolarmente impegnativa perché le nuove celle ,ricevendo la luce solare concentrata, dovranno garantire elevata resistenza fisica e una buona conducibilità elettrica, oltre a una perfetta trasparenza ottica.

Comunque, le prime prove effettuate su prototipi sono state soddisfacenti ,Si è raggiunta un'efficienza del 43,6%, sfruttando un sistema a concentrazione a 319 soli. Tuttavia, i ricercatori sono molto fiduciosi e sperano di raggiungere un’efficienza intorno al 50% concentrando un po’ di più la radiazione solare.

Il Galileo