Il processo evolutivo migliora l’efficienza del solare

Utilizzando un algoritmo di ricerca matematico basato sul processo evolutivo biologico, un team di ricercatori ha individuato un nuovo design che massimizza la diffusione della luce solare sulla superficie della cella

(Rinnovabili.it) – La biomimetica ingrana la marcia e stavolta aiuta la scienza a fare un vero e proprio salto nel processo di elaborazione tecnologica. Fino ad oggi, nella ricerca solare sono stati diversi i modelli biologici ad ispirare con profitto gli scienziati; gli ingegneri della Northwestern University hanno però voluto compiere un passo ulteriore e, nello sforzo per ottenere dispositivi fotovoltaici organici super-efficienti, hanno chiesto aiuto all’evoluzione.

Invece di tentare la strada della modifica dello spessore del polimero per migliore le prestazioni, il team ha cercato di progettare il modello un geometrico dello strato di diffusione in grado di massimizzare la quantità di luce intrappolata all’interno della cella. Per riuscire nell’impresa è stato impiegato un algoritmo di ricerca matematico basato sul processo evolutivo biologico, che ha permesso ai ricercatori di individuare uno specifico disegno geometrico. I ricercatori hanno iniziato con decine di elementi di design casuali, successivamente “accoppiati” per analizzare la loro “prole” e determinarne le prestazioni. Questo processo è stato condotto su più di 20 generazioni tenendo conto anche dei principi evolutivi di crossover e mutazione genetica.

Il risultato è stato un aumento del tempo di diffusione della luce tre volte sopra il limite Yablonovitch, un valore termodinamico che descrive statisticamente per quanto tempo un fotone può essere intrappolato in un semiconduttore.