Maggior efficienza per le celle solari “tandem”

Si apre la strada verso la produzione di massa di celle solari ad alta efficienza con processi a basso costo

Alcuni ricercatori dell’Istituto di ricerca svizzero Empa hanno sviluppato un progetto che consente di produrre celle solari a film sottile in tandem, utilizzando uno strato sottile di perovskite. Sovrapponendo due celle fotovoltaiche si hanno dei vantaggi, perché la luce solare può essere convertita in energia elettrica in modo più efficiente e aumenta il rendimento dei pannelli.
In pratica due celle solari vengono impilate, quella superiore di perovksite è semitrasparente e converte in modo efficiente grandi fotoni di energia in elettricità, mentre la cella inferiore, di seleniuro di rame indio gallio, converte i fotoni rimanenti in modo ottimale, diminuendo notevolmente le dispersioni e convertendo in energia una maggiore quantità di radiazione solare.

Si tratta di una tecnologia non nuova ma fino ad ora confinata in una nicchia perché basata su materie prime e processi produttivi molto costosi. I ricercatori svizzeri sono riusciti a sviluppare celle solari tandem in perovkiste basate su un film sottile policristallino, più facile ed economico da produrre, che assicura una migliore utilizzo dello spettro della luce solare. Il trattamento di perovskite avviene ad appena 50 gradi Celsius e ciò garantisce un risparmio energetico e di costi nei processi di produzione. 

La cella solare tandem ha prodotto un tasso di efficienza del 20,5% quando si converte la luce in elettricità ma in futuro il rendimento potrebbe arrivare al 30%.

Ayodhya Tiwari, responsabile del laboratorio Film e Fotovoltaico Sottile sottolinea che c’è ancora molto lavoro da fare: “Quello che abbiamo raggiunto ora è solo l’inizio. Dovremo superare molti ostacoli prima di raggiungere questo ambizioso obiettivo. Per fare questo, avremo bisogno di un sacco di esperienza interdisciplinare e un gran numero di esperimenti finché non avremo trovato una cella ad alte prestazioni semitrasparente insieme con la cellula di base a destra, e le tecnologie per le interconnessioni elettriche di queste celle solari”.

I ricercatori infine fanno notare che, oltre ai costi del modulo, vanno considerati anche quelli delle varie infrastrutture: inverter, cavi, supporti per le cellule, costi di progettazione e installazione. Aumentando l’efficienza delle celle solari anche questi costi si possono ridurre, rendendo sempre più efficienti le soluzioni a basso costo di energia proveniente da fonti rinnovabili.

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