IL PORTALE PER L'ARCHITETTURA SOSTENIBILE, IL RISPARMIO ENERGETICO, LE FONTI RINNOVABILI IN EDILIZIA
Percorso di navigazione Infobuild energia > Notizie > Con l’effetto flexo-fotovoltaico le celle solari potrebbero aumentare la loro efficienza

Con l’effetto flexo-fotovoltaico le celle solari potrebbero aumentare la loro efficienza

Secondo una ricerca pubblicata su Science, un team di ricercatori inglesi è riuscito a dimostrare che, curvando fisicamente i semiconduttori delle celle solari, è possibile superare l’attuale limite di produzione del 33,7% a cui sono soggette.

 

a cura di Tommaso Tautonico

 

Con l’effetto flexo-fotovoltaico le celle solari potrebbero aumentare la loro efficienza

 

La produzione delle tradizionali celle solari è “bloccata” da limite Shockley-Queisser. Questo significa che in condizioni ideali solo il 33,7% della potenza della luce solare che colpisce la cella può essere trasformato in elettricità. Ma i fisici dell’Università di Warwick sono riusciti a dimostrare che questo limite è superabile.

 

Un team di fisici dell’Università di Warwick ha analizzato i limiti fisici delle tradizionali celle solari presenti in commercio. Nel documento pubblicato su Science, intitolato “Flexo-Photovoltaic Effect”, il team di ricercatori è riuscito a dimostrare che deformando fisicamente i cristalli dei semiconduttori è possibile aumentare il rendimento delle celle solari.

 

Le tradizionali celle fotovoltaiche sono formate da due strati di materiale semiconduttore (il silicio). Uno strato è tecnicamente “drogato” con atomi di boro (silicio di tipo P che presenta lacune di elettroni) mentre l’altro è drogato con atomi di fosforo (silicio di tipo N, eccesso di elettroni). Quando i due strati sono a contatto si ottiene una giunzione P-N e quando i fotoni della luce arrivano sulla superficie della cella, gli elettroni iniziano a scorrere tra i due strati producendo una corrente elettrica. Come già anticipato, questa struttura fisica è soggetta al limite di efficienza Shockley-Queisser, il che significa riuscire a convertire in elettricità solo il 33,7% della potenza contenuta nella luce solare che colpisce la cella fotovoltaica. 

Deformando le celle solari si potrebbe ottenere più energia 

C’è un altro modo per raccogliere le cariche prodotte dai fotoni della luce solare: l’effetto fotovoltaico anomalo (bulk photovoltaic effect). Questo effetto si verifica in alcuni semiconduttori e isolanti in cui la mancanza di perfetta simmetria attorno al loro punto centrale, genera una tensione altissima. Di contro questi materiali hanno efficienze molto basse e non vengono mai utilizzati nei sistemi fotovoltaici.

 

Il team guidato dal professor Marin Alexe ha cercato di replicare questa mancanza di simmetria nelle comuni celle fotovoltaiche per aumentarne la produzione.  Utilizzando delle punte conduttive hanno deformato alcuni cristalli di semiconduttori come titanato di stronzio, biossido di titanio e silicio, scoprendo che  è possibile applicare l’effetto fotovoltaico anomalo a questi materiali. Secondo le dichiarazioni del professor Alexe: “Aumentando la gamma di materiali che possono beneficiare dell'effetto fotovoltaico anomalo non è necessario formare alcun tipo di giunzione, qualsiasi semiconduttore con un migliore assorbimento della luce può essere selezionato per le celle solari e, infine, il limite termodinamico finale dell'efficienza di conversione della potenza, il cosiddetto limite Shockley-Queisser, può essere superato. Per farlo però dobbiamo riuscire a superare le sfide ingegneristiche legate a questo processo. Immaginate quali vantaggi si potrebbero avere se le celle fotovoltaiche riuscissero ad aumentare anche di un solo punto percentuale la loro efficienza”.

TEMA TECNICO:

Solare fotovoltaico

Consiglia questa notizia ai tuoi amici

Commenta questa notizia

Le ultime notizie sull’argomento
22/05/2018

Italia Solare chiede l’eliminazione dei dazi per la crescita del fotovoltaico

Italia Solare aderisce alla sottoscrizione di Solar Power Europe che chiede l’abolizione dei dazi sulle importazioni di pannelli cinesi che in questi anni hanno limitato la crescita del settore     La Commissione Europea ha introdotto ...

16/05/2018

Fotovoltaico, oggi conviene di più vendere energia o risparmiarla?

Partiamo subito da una domanda che susciterà la curiosità di molti: conviene di più fare un investimento fotovoltaico per vendere energia o per risparmiare energia?     Come sempre la risposta dipende dal contesto e dalla ...

16/05/2018

Nel 2017 cresce del 10% la potenza da rinnovabili in Italia

Pubblicati i dati Anie Rinnovabili relativi al primo trimestre dell'anno: le nuove installazioni di fotovoltaico, eolico e idroelettrico raggiungono complessivamente circa 138 MW. I dati a consuntivo mostrano che la potenza da FER rispetto al 2016 è ...

10/05/2018

Sistema fotovoltaico off-grid per il Consolato italiano di Cape Town

Building Energy ha donato il sistema fotovoltaico off-grid da 3,12 kwp, che  produrrà circa 5 MWh di energia elettrica all’anno, per una maggiore autonomia energetica e una diminuzione delle emissioni      Sul tetto del ...

09/05/2018

Nel 2017 10,3 milioni di persone impiegate nelle rinnovabili

Nel 2017 a livello globale sono aumentati di circa mezzo milione i posti di lavoro nelle energie green, grazie alla forte crescita in Asia. Nuovo Report di Irena     In occasione del 15° Consiglio IRENA - Agenzia Internazionale per le ...

04/05/2018

Detrazione del 50% per storage su FV esistente

Una circolare dell’Agenzia delle Entrate chiarisce che l’installazione di un sistema di accumulo su impianto fotovoltaico esistente dà diritto alla detrazione del 50%    
La circolare 7/E del 27 aprile scorso ...

02/05/2018

Il fotovoltaico per l’industria 4.0

Elmec Solar tra i protagonisti della transizione verso un nuovo modello economico e industriale, in cui ci sia piena sinergia tra efficienza produttiva, rispetto ambientale e risparmio economico.     Il mercato si sta sempre più ...

26/04/2018

Fotovoltaico: la tecnica delle “gallerie sussurranti” applicata alle celle solari

Basato sul fenomeno della “whispering gallery”, un team di ricercatori dell’Istituto nazionale degli standard e della tecnologia (NIST) ha sperimentato un rivestimento di microsfere di vetro che aumenta l’assorbimento del ...