Celle solari ispirate alle antenne della TV

Grazie in parte al finanziamento del Doe statunitense avanza la ricerca del Boston College sui “nanocoax”, cavi di carbonio nano strutturato da impiegare nella tecnologia fotovoltaica

L’ultima fonte d’ispirazione nella ricerca solare proviene dal mondo della comunicazione digitale. I fisici del Boston College hanno deciso di rivolgersi ai cavi coassiali, quei cavi, per intenderci, che trasportano i segnali radio e TV su lunghe distanze, per risolvere il dilemma “Tick and Thin” (spesso e sottile) che ancora gravita sulla tecnologia fotovoltaica. Una cella ideale, infatti, dovrebbe essere sufficientemente spessa per raccogliere un’adeguata quantità di luce, ma allo stesso tempo abbastanza sottile da permettere d’estrarre con facilità la corrente. Nel dettaglio gli scienziati hanno deciso di approcciare al problema attraverso un’architettura solare su scala nanometrica basata appunto sui cavi coassiali (nanocoax) che, non richiedendo materiali cristallini, offrirebbe la promessa di bassi costi produttivi. Otticamente, il nanocoax mostra lo spessore sufficiente a catturare la luce, ma la sua architettura la rende abbastanza sottile per consentire un’estrazione di corrente più efficace.
Con un diametro di 300 nm, il minuscolo coassiale strutturalmente possiede, al pari dei ‘fratelli maggiori’, un filo centrale in carbonio che sporge da un lato, formando una sorta di antenna per luce. L’altra estremità è smussata, permettendo in questo modo agli scienziati di misurare la luce in ingresso.
La tecnologia sfida un principio fondamentale che sostiene che la luce non possa passare attraverso un foro più piccolo rispetto alla lunghezza d’onda. Il team del Boston College ha “forzato” la luce visibile, che ha una lunghezza d’onda compresa tra 380-750 nanometri, a percorrere un cavo il cui diametro è inferiore al livello più basso di tale intervallo.
Costruito con silicio amorfo, le celle nanocoax hanno dimostrato un’efficienza di conversione superiore all’8 per cento, maggiore a qualsiasi film sottili nano strutturato realizzato fino ad oggi. Il carattere ultra-sottile delle celle riduce l’effetto Staebler-Wronski vale a dire la riduzione – a seguito della creazione di coppie elettrone-lacuna – della fotoconducibilità spettrale che costituisce la principale causa della repentina degradazione dei moduli fotovoltaici.

“Lampade biologiche per accendere il design organico”:https://www.rinnovabili.it/lampade-biologiche-per-accendere-il-design-organico