Politecnico e CNR presentano la cella fotovoltaica del futuro

Sviluppata la cella fotovoltaica di spin

I ricercatori del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, in collaborazione con l’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR, hanno sviluppato la cella fotovoltaica di spin, un “rivoluzionario dispositivo optoelettronico – si legge nel comunicato del Politecnico – che non manipola la carica elettrica degli elettroni, come avviene nei tradizionali circuiti elettronici, ma una ulteriore proprietà fondamentale ad essi conferita dalla fisica quantistica: lo spin”.
Questa caratteristica prevede che un elettrone si comporti come un minuscolo ago magnetico, che può avere due diverse configurazioni: quella in cui il ‘polo Nord’ punta verso l’alto è chiamata ‘spin-up’, mentre nel caso contrario è detta ‘spin-down’.
Grazie a questa generazione di spin sarà possibile alimentare nuovi dispositivi nei quali  verranno sfruttate sia le proprietà elettroniche sia le proprietà magnetiche delle singole cariche e che saranno quindi capaci di svolgere molte più funzioni degli odierni transistor.
A differenza di una comune cella fotovoltaica, che utilizza la luce per separare le cariche positive e negative all’interno di materiali semiconduttori quali il silicio e il germanio e produrre correnti elettriche, la cella fotovoltaica di spin è in grado di separare le cariche unicamente in base alla configurazione del loro spin (“up” o “down”).
Lo studio “Spin voltage generation through optical excitation of complementary spin populations” è stato pubblicato su Nature Materials.

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