Il fotovoltaico si fa ‘micro’ come i glitter

A guardarli al microscopio, per di questo si ha bisogno per poterli osservare bene, hanno tutto l’aspetto di quelle pailettes di cui la moda non riesce a fare a meno: piccoli e luminosi brillantini di soli pochi micrometri di spessore. E invece si tratta dell’ultimo progetto intrapreso dagli scienziati del Sandia National Laboratories e con cui si è segnato un importante traguardo nel campo del micro-fotovoltaico, tale da poter rivoluzionare il modo in cui l’energia solare viene raccolta e utilizzata. Gli scienziati statunitensi hanno, infatti, sviluppato delle celle solari esagonali in silicio cristallino delle stesse dimensioni di un glitter, 0,25-1 millimetro di larghezza e 14-20 micrometri di spessore (contro i 70 micrometri di un capello umano) e con un’efficienza di conversione pari al 14,9%.
Ogni micro-unità viene formata su wafer di silicio, quindi incisa e rilasciata in forme esagonali, con contatti elettrici già prefabbricati su ogni pezzo grazie all’impiego di tecniche prese in prestito dalla tecnologia dei circuiti integrati e del MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems); le celle così ottenute sono, dunque, 10 volte più sottili delle convenzionali 15×15 cm, ma possiedono la stessa efficienza.
In altre parole, con un impiego di silicio 100 volte inferiore ai dispositivi in commercio si genera la stessa quantità di energia elettrica. Un vantaggio enorme e non unico perché le ‘celle glitter’, a detta degli scienziati del Sandia, possono vantare una ventina di ‘pro’, incluse nuove applicazioni, migliori prestazioni e un potenziale di riduzione dei costi. A partire da una funzionalità maggiore, come spiega Murat Okandan del team di lavoro: “Dal momento che sono molto più piccole e hanno meno deformazioni meccaniche per un dato ambiente rispetto alle celle convenzionali, possono anche essere più affidabili e durare più a lungo”.
Minor uso di silicio equivale ad un minor costo produttivo, possono essere fabbricate da wafer commerciale di qualsiasi taglia ed inoltre dimostrano una tolleranza all’ombra migliore rispetto ai tradizionali moduli. “Le unità potrebbero essere prodotte in serie e avvolte intorno a forme insolite per la costruzione di tende solari integrate, e magari anche di abbigliamento”, spiegano i ricercatori aggiungendo che con robot manipolatori, i cosiddetti macchinari pick-and-place, se ne potrebbero assemblare fino a 130 mila pezzi l’ora ad un costo di un decimo di centesimo per modulo.