La nuova frontiera del fotovoltaico in silicio cristallino è sottile, anzi sottilissima, al punto da poter arrotolare tranquillamente le celle in torno ad una matita, senza correre il rischio di romperle
Le celle solari convenzionali sono strutturalmente ingombranti e rigide, ma il nuovo versante tecnologico del thin film, decisamente più leggero e flessibile, nonostante stia conquistando una quota di mercato sempre crescente deve ancora scontrasi con alcuni trade-off in termini di efficienza e robustezza. Nonostante i continui progressi del settore infatti, il film sottile (sia esso in silicio amorfo che in CIGS, CdTe o CdS) dimostra in genere un’efficienza meno costante delle altre tecnologie rispetto ai valori nominali. Il superamento di questi vincoli potrebbe arrivare ora dall’Università dell’Illinois, dove un gruppo di ricercatori guidati da John Rogers, professore di ingegneria e scienza dei materiali, ha utilizzato una combinazione di incisione e stampa di trasferimento per creare un modulo di celle in silicio monocristallino spesse solo un decimo di quelle convenzionali. La flessibilità raggiunta, spiegano gli scienziati, è tale da poter addirittura arrotolare i moduli intorno ad una matita. Il processo impiegato si basa sulle tecniche, messe a punto dallo stesso Rogers in questi anni, per rendere il silicio “elastico”. Per prima cosa i ricercatori tranciano un wafer di silicio monocristallino in “fette” di circa 1,5 millimetri di lunghezza, 50 micrometri di larghezza e 15 micrometri di spessore. Quindi, utilizzando uno stampo fatto di un polimero morbido, raccolgono le microbarre e le depositano su un substrato, che può essere di vetro o plastica, per poi creare le interconnessioni. Rogers ha riscontrato che una cella di spessore variabile fra i 15 – 20 micrometri possiede un buon equilibrio: è abbastanza sottile da flettersi, ma abbastanza spessa da essere meccanicamente stabile ed efficiente. I moduli così ottenuti possiedono un’efficienza di conversione del 12% che gli scienziati hanno aumentato di circa due volte e mezzo aggiungendo dei concentratori sottoforma di uno strato di microlenti cilindriche. “Si potrebbe arrotolarle come un tappeto, trasportarle in un furgone, e srotolarle su un tetto”, dice Rogers sottolineando come si possa andare oltre il concetto di “modulo fotovoltaico” e pensare a più ampie superfici, non obbligatoriamente piane, ma che seguano e si adattino ai caratteri morfologici di coperture ed involucri edilizi. Ora la tecnologia è stata concessa in licenza ad una società in avvio Semprius a Durham, North Carolina.
