Raggiunta l’efficienza del 30% per il mini fotovoltaico a concentrazione
(Rinnovabili.it) – Piccolo e potente. L’impianto solare realizzato da un team di ingegneri elettronici della Penn State University è esattamente così. Sotto il sole autunnale della Pennsylvania ha dimostrato d’essere in grado di produrre oltre il 50 per cento di energia in più rispetto alle soluzioni in silicio oggi in commercio. Il segreto? La combinazione di differenti tecnologie che hanno permesso agli scienziati di realizzare un sistema di fotovoltaico a concentrazione planare dotato di mini inseguitore.
Il lavoro della Penn State University è iniziato in realtà nel 2014. L’anno successivo il team guidato da Noel C. Giebink, ha presentato le prime micro celle solari multigiunzione in arsenurio di gallio. Combinate con delle minuscole lenti di plastica stampate in 3D, le celle fornivano il primo abbozzo d’impianto fotovoltaico a concentrazione adattabile anche alle coperture edilizie.
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Sì perché l’obiettivo del progetto è sdoganare questa tecnologia da un impiego limitato al settore aerospaziale, per entrare in concorrenza con i moduli in silicio sui tetti delle abitazioni. Per poter essere davvero competitivo però il sistema deve poter essere poco ingombrante, leggero e, ovviamente, efficiente. Tre target colpiti in pieno dalla ricerca di Giebink e colleghi. “Quello che stiamo cercando di ottenere è un sistema di fotovoltaico a concentrazione ad alta efficienza nella forma di un tradizionale pannello solare al silicio”, ha spiegato Giebink.
I ricercatori hanno incorporano piccole celle solari multi-giunzione, larghe appena mezzo millimetro quadrato, in un foglio di vetro posto tra due facce ottiche in plastica che concentrano la luce in entrata. L’intero impianto è di appena due centimetri di spessore e il tracciamento dei raggi avviene facendo scorrere le celle solari lateralmente tra il modulo di lenti, mentre il pannello rimane fisso. In altre parole il movimento è praticamente impercettibile.
Nei test esterni il sistema ha dimostrato di funzionare automaticamente dall’alba al tramonto, sovraperformando le celle solari commerciali e generando oltre il 50% di energia in più per area unitaria al giorno. Nel paper pubblicato su Nature Energy, gli scienziati riferiscono che il sistema ha raggiunto un’efficienza del 30 per cento e che riscendo a diminuire il riscaldamento delle celle, potrebbe superare il silicio anche del 73 per cento.