Un team di ingegneri australiani si avvicina al limite teorico della conversione della luce solare in energia elettrica, realizzando un modulo con un’efficienza del 34,5%
(Rinnovabili.it) – La ricerca solare è sempre più vicina ai limiti imposti dalla fisica, con l’obiettivo un giorno di poter trovare un modo per lasciarseli alle spalle. Ad arrivare ad un passo dall’efficienza massima consentita per il fotovoltaico, è stavolta un gruppo di ingegneri dell’Università del New South Wales (UNSW) raggiungendo il 34,5 per cento di efficienza di conversione della luce solare in elettricità.
Il record è stato possibile con un mini-modulo di 28 cm quadrati a multipla giunzione, incorporato in un prisma. Quest’ultimo elemento ha il compito di dividere la luce in entrata nelle componenti spettrali specificatamente richieste dai differenti semiconduttori delle celle.
Il design realizzato dalla squadra australiana combina una tradizionale cella di silicio con una a tripla giunzione composta dal mix di tre strati: indio-gallio-fosfuro, indio-gallio-arseniuro e germanio. Ognuno di questi quattro materiali semiconduttori risponde a uno specifico intervallo di lunghezze d’onda. Il prisma ottico posto esattamente tra le due celle divide la luce in entrata in quattro fasce luminose. Man mano che i fotoni attraversano uno strato, l’energia viene estratto dal semiconduttore alla sua lunghezza d’onda, mentre la parte non utilizzata della luce passa attraverso lo strato successivo, e così via.
Un’intuizione che ha permesso al mini modulo fotovoltaico di raggiungere il primato mondiale di conversione con una percentuale del 34,5%.
Lo stesso team ha raggiunto un livello di efficienza ancora più elevato solo alcuni anni prima grazie ad alcuni piccoli concentratori a specchio, convertendo così oltre il 40 per cento della luce solare in arrivo in elettricità. Tuttavia, questo nuovo record rappresenta il livello più alto raggiunto al mondo senza l’uso di concentratori. “Ciò che è davvero rilevante è che non si pensava che si sarebbe potuto ottenere questo livello di efficienza ancora per molti anni”, spiegano gli scienziati. “Un recente studio condotto dal think tank tedesco Agora Energiewende, ha fissato un obiettivo di efficienza del 35% entro il 2050 per un modulo che utilizzi la luce solare concentrata. Questo significa che le cose si stanno muovendo più velocemente di quanto gli esperti abbiano previsto”.
