Da un’università australiana la promessa: il fotovoltaico in film sottile di CZTS supererà nei prossimi anni il 20% di efficienza
(Rinnovabili.it) – Il fotovoltaico a film sottile abbassa il prezzo di produzione e si libera delle componenti tossiche. Come? Grazie al lavoro svolto nei laboratori Università del New South Wales in Australia. Qui un gruppo di ricercatori guidati dal dottor Xiaojing Hao ha raggiunto il più alto grado di efficienza al mondo per il fotovoltaico CZTS (ovvero solfuro di zinco rame stagnato). Si tratta di celle solari in film sottile realizzate con materiali economici, facilmente reperibili e atossici, in grado di offrire un vantaggio di costi concorrenziale. Nonostante sia finito da tempo sotto le attenzioni della ricerca solare, fino ad oggi le prestazioni sono rimaste abbastanza basse: il valore più alto raggiunto in questi anni è stato un 12,6% ma su unità piccolissime con un’area foto attiva di solo 0,42 cm².
Il primato, confermato ufficialmente dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti, è unico in quanto per la prima volta è stato raggiunto con una cella full size anziché con un prototipo su scala ridotta. Nel dettaglio il team di ingegneri ha portato a casa un 7,6% d’efficienza di conversione della luce solare in energia elettrica con una cella di un cm2 d’area. “Questo costituisce il primo passo per il fotovoltaico CZTS per superare il 20% di efficienza, e segna una pietra miliare nel percorso che questa tecnologia sta compiendo dal laboratorio al prodotto commerciale”, ha dichiarato Hao. La strada è ancora lunga e non prova di problemi. “C’è ancora moltissimo lavoro da fare per recuperare il ritardo con il CdTe e il CIGS, sia in termini di efficienza che di dimensioni della cella di dimensioni, ma siamo sulla buona strada”.
Il basso costo dei materiali necessari alla fabbricazione e la facilità di smaltimento (dal momento che non contiene elementi tossici) non sono però gli unici elementi ad aver convinto il gruppo di ingegneri a intestardirsi su questa tecnologia. Il fotovoltaico CZTS “può essere depositato direttamente sul substrato in strati anche 50 volte più sottili di un capello umano, quindi non c’è la necessità di produrre celle da ‘wafer’ di silicio e collegarle fra loro a parte”, ha aggiunto Hao. “Inoltre rispondono meglio del silicio per le lunghezze d’onda della luce blu, e possono essere impilati come sul fotovoltaico tradizionale per migliorare le prestazioni complessive.”
E sono gli stessi scienziati australiani a promettere un dispositivo competitivo per il mercato tra pochi anni. “Sono abbastanza fiducioso – conclude il ricercatore – che possiamo superare le sfide tecniche e accrescere ulteriormente l’efficienza del fotovoltaico CZTS, perché esistono molti di trucchi che ho imparato nel corso degli ultimi 30 anni nello sviluppo delle celle solari in CdTe in CIGS e anche celle in silicio, e che non sono ancora state applicate al film sottile in CZTS”.
