Proposto un nuovo design delle celle, con motivi a scacchi, in grado di raddoppiare l'assorbimento della luce solare
(Rinnovabili.it) – Una nuova modalità di progettazione superficiale potrebbe regalare al settore dei moduli fv, un aumento del 125% della loro capacità di assorbire l’energia solare. A studiarla e valutarla è stato un gruppo di ricercatori internazionali provenienti dall’Università di York, in Gran Bretagna, e dall’Università NOVA di Lisbona, in Portogallo. Il lavoro del gruppo ha esaminato diversi modelli superficiali per capire quali avessero un impatto maggiore sulla cattura dei fotoni.
“Le celle solari – scrivono nell’articolo pubblicato su Optica – possono trarre grande vantaggio da strategie ottiche in grado di fornire il desiderato assorbimento a banda larga della luce solare e una conseguente elevata efficienza di conversione. Sebbene molte strutture diffrattive di cattura della luce forniscano miglioramenti nell’assorbimento (luminoso), la loro applicazione industriale dipende quasi unicamente dalla semplicità d’integrazione nella cella e dal processo tecnologico”. La sfida è dunque trovare un sistema efficace ma che sia al contempo semplice ed economico.
Leggi anche Fotovoltaico flottante, Saipem porta in mare l’innovazione verde
In questo contesto, gli scienziati hanno scoperto come un reticolo superficiale a scacchiera migliori la diffrazione della luce, aumentando la probabilità che di cattura dei fotoni e dunque l’efficienza di celle e moduli fv. Spiega il Dr. Christian Schuster del Dipartimento di Fisica presso l’ateneo britannico “Abbiamo trovato un semplice trucco per aumentare l’assorbimento in celle solari sottili. Le nostre ricerche mostrano che quest’idea in realtà rivaleggia con il miglioramento dell’assorbimento di progetti più sofisticati, catturando una quantità maggiore di luce in profondità nel piano”. “Il modello progettuale – ha aggiunto Schuster – soddisfa tutti gli aspetti rilevanti dell’intrappolamento luminoso, aprendo la strada a strutture diffrattive semplici, pratiche e tuttavia eccezionali, con un potenziale impatto oltre le applicazioni fotoniche”.
I campi applicativi, assicura il team, sono molteplici: dai LED agli schermi acustici, dai pannelli frangivento alle superfici antiscivolo passando per i nuovi biosensori. E nel settore specifico dei moduli fv, il design a scacchiera può portare a pannelli più sottili, leggeri e flessibili. Il dottor Schuster ha aggiunto: “In linea di principio, distribuiremmo dieci volte più energia solare con la stessa quantità di materiale assorbente. Celle solari dieci volte più sottili potrebbero consentire una rapida espansione del fotovoltaico, aumentare la produzione di elettricità solare e ridurre notevolmente la nostra impronta di carbonio”.
Leggi anche Fotovoltaico integrato: come utilizzare facciate o tetti per generare energia?
