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Allo studio celle fotovoltaiche e LED super efficienti

Al via il progetto H2020 SONAR, coordinato dal Politecnico di Milano, che studia la fabbricazione di nuovi tipi di materiali con proprietà ottiche uniche, con applicazioni nel fotovoltaico e nell'illuminazione LED 

 

 

 

Il Politecnico di Milano coordina il progetto H2020 SONAR che nasce con l'obiettivo di sviluppare sistemi per il fotovoltaico e l'illuminazione LED particolarmente efficienti.

In particolare Francesco Scotognella del Dipartimento di Fisica dell’ateneo spiega che i ricercatori stanno lavorando per riuscire a unire particolari nanocristalli di semiconduttori, detti “drogati”, con materiali dello spessore di uno o pochi atomi, come possono essere il grafene o il solfuro di molibdeno per arrivare alla realizzazione di nuovi tipi di materiali dalle proprietà ottiche uniche.

 

Si tratta di nanocristalli dalle dimensioni minime, nell’ordine del miliardesimo di metro, ottenuti con tecniche chimiche a un costo molto più basso rispetto alle convenzionali fabbricazioni dei semiconduttori. Questi semiconduttori, come l’ossido di zinco, l’ossido di stagno o le leghe di rame e zolfo, mostrano opportuni difetti nella struttura cristallina (drogaggio) che assicurano che il materiale abbia un numero di elettroni necessari alla conduzione simile a quello di metalli come argento e oro.
"Tuttavia - si legge nel comunicato del Politecnico - mentre i nanocristalli metallici assorbono luce nel visibile, quelli di semiconduttori drogati assorbono luce nell’area dell’infrarosso: il drogaggio controllato (controllo del numero di difetti) permette di spostare l’assorbimento di tutta la radiazione solare nell’infrarosso"

Questo significa che l’accoppiamento dell’assorbimento di luce dei nanocristalli con solfuro di molibdeno aumenterà la capacità di assorbimento dello spettro solare in future celle fotovoltaiche, oppure aumenterà l’intensità di emissione di LED.
L’accoppiamento dei nanocristalli con il grafene, invece, consentirà il miglioramento in termini di sensibilità di dispositivi dove il grafene agisce da materiale attivo.

 

Il progetto coinvolge scienzati e specialisti di Europa e Stati Uniti d’America. Oltre al Politecnico di Milano, partecipano a SONAR la Technische Universitaet Berlin, l’Istituto Italiano di Tecnologia e la Vrije Universiteit Amsterdam. I partner USA sono Molecular Foundry, Lawrence Berkeley National Laboratory (California), Ohio University (Ohio), Columbia University (New York), University of Texas at Austin (Texas).

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