I nanofili raddoppiano l’efficienza del fotovoltaico in GaAs

Segnato in Svezia il nuovo record mondiale nelle prestazioni delle celle solari in arseniuro di gallio grazie ad una matrice nanotecnologica

(Rinnovabili.it) – Arriva direttamente dalla Svezia il nuovo record mondiale per l’energie solare. Grazie alla’impiego della nanotecnologia, la società Sol Voltaics è riuscita a raddoppiare l’efficienza di conversione del fotovoltaico in GaAs, sigla chimica che sta per arsenurio di Gallio. Il gruppo di ricerca dell’azienda ha impiegato una tecnica low cost per creare una matrice di nanofili fatta crescere direttamente sulla superficie del dispositivo. Il processo ha il fine di aumentare la densità superficiale della cella, incrementando di conseguenza anche lo spazio di interazione tra luce e semiconduttore. Il risultato? Un‘efficienza del 15,3%, valore certificato ufficialmente dai ricercatori tedeschi del Fraunhofer ISE. Si tratta di ben 1,2 punti percentuali sopra al record mondiale fissato nel 2013 dalla Lund University nel campo delle celle multigiunzione III-V, ovvero unità costituite da strati sovrapposti di diversi semiconduttori di gruppo III-V. Tra questi il GaAs è uno dei più efficaci nel convertire la radiazione dello spettro solare in energia elettrica: tutta la radiazione viene assorbita in pochi micron sotto la superficie e rispetto alle celle solari al silicio quelle in arsenurio di Gallio sono più efficienti e resistono meglio alle radiazioni e quindi durano di più.

Di contro le celle multi giunzione sono ancora molto costose da produrre sia a livello della struttura delle celle che nella composizione chimica dei semiconduttori che sono molto più rari del comune silicio. Il processo inventato dal fondatore Sol Voltaics e ribattezzato Aerotaxy è in grado di ridurre la quantità di GaAs e altri materiali costosi necessaria per generare elettricità. Nel dettaglio, spiegano gli ingegneri, i nanowires sono creati sospendendo materiali attivi in miscele gassose. “L’efficienza dei nostri nanofili in GaAs è una componente fondamentale per un film fotovoltaico a basso costo,” afferma il CEO Erik Smith. “L’utilizzo di materiali III-V nel settore solare terrestre è sempre stato un obiettivo, ma i costi sono stati a lungo proibitivi. Non vediamo l’ora di lavorare con partner industriali per poter integrare la nostra tecnologia in celle tandem per superare il 27% di efficienza”.