I progressi del fotovoltaico in Cu2O
(Rinnovabili.it) – Nuovo record per la cella solare trasparente in rame di Toshiba. La multinazionale giapponese ha portato la sua tecnologia fotovoltaica a base di ossido rameoso (Cu2O) ad un’efficienza dell’8,4 per cento; il valore più alto mai raggiunto con questo tipo di materiale.
Il Cu2O è un semiconduttore di tipo p, il cui potenziale nella progettazione fotovoltaica fu riconosciuto già nel 1920. La successiva scoperta di silicio, germanio e altri semiconduttori più efficienti, ha tuttavia messo quest’ossido in angolo per molto tempo. L’interesse ha ripreso vigore durante la metà degli anni settanta ma i progressi sono stati, almeno inizialmente, lenti e di poco conto. Nonostante ciò, grazie alla sua abbondanza e facilità di produzione, l’ossido rameoso non ha mai abbandonato il settore della ricerca.
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Cella solare trasparente in rame, occhio alle impurità
Oggi, con Toshiba, arriva uno dei più importanti risultati raggiunti nel comparto: una cella solare trasparente in Cu2O in grado di convertire in elettricità l’8,4 per cento della luce incidente. Il valore è frutto di un elevato controllo delle impurità all’interno dell’ossido durante la fabbricazione dello strato fotovoltaico.
Il valore di conversione può sempre fin troppo contenuto ma l’idea della azienda è usare tali progressi per sviluppare celle fotovoltaiche tandem, ossia dotate di semiconduttori diversi che assorbono lunghezze d’onda differenti. Nel dettaglio, l’obiettivo di Toshiba è posizionare l’unità in rame sopra su una in silicio cristallino (cella tandem Cu2O-Si) per raggiungere un’efficienza complessiva del 27,4%.
Commentando la svolta, Kazushige Yamamoto, ricercatore presso il Corporate Research & Development Center di Toshiba, ha dichiarato: “L’analisi della diffrazione dei raggi X ci consente di rilevare e quantificare il grado di CuO e Cu, fornendoci dati che ci aiutano a identificare il miglior metodo di deposizione per controllare le impurità al livello più basso. I nostri obiettivi sono raggiungere un’efficienza del 10%per la cella Cu2O superiore e l’80% della trasmittanza. Questa svolta ci avvicina di un passo a tali obiettivi”.
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Con il supporto della New Energy and Industry Technology Development Organization (NEDO) del Giappone, continuerà a lavorare sulla tecnologia per ottimizzarne le prestazioni. E assieme all Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation sta già pianificando la produzione su larga scala con l’obiettivo di raggiungere il mercato l 2025.