Quantum dots: la nuova frontiera per migliorare l'efficienza dei pannelli fotovoltaici

Pannello fotovoltaico

Il futuro delle rinnovabili dipenderà inevitabilmente da quanto correrà la ricerca nei prossimi decenni relativamente allo sviluppo delle tecnologie. A tal proposito vorrei segnalarvi un nuovo filone di ricerca relativo al settore fotovoltaico che, stando alle premesse, potrebbe avere degli interessanti sviluppi nel breve periodo. I ricercatori dell'Università di Toronto hanno infatti realizzato una nuova cella solare che sarebbe in grado di raggiungere livelli di efficienza energetica fino al 42%.

Le celle comunemente utilizzate, quelle al silicio, hanno un'efficienza che si aggira intorno al 17% (quelle monocristalline), e alcune celle sperimentali (per esempio quelle al tellurio di cadmio, però con grossi problemi legati allo smaltimento) sono in grado di raggiungere il 30% di efficienza; mai prima d'ora però si era arrivati a valori di prestazione così alti. La nuova scoperta è abbastanza particolare e si basa sui quantum dots (punti quantici) colloidali, semiconduttori nanocristallini in soluzione colloidale.

Queste celle, a differenza delle attuali al silicio che catturano solo una parte dello spettro visibile della luce solare, sarebbero in grado di imprigionare sia lo spettro visibile sia quello invisibile legato ai raggi infrarossi, grazie all'impiego di due diversi strati, ognuno dei quali adibito alla cattura di una diversa porzione di spettro. Secondo i ricercatori si potrebbe arrivare ad efficienze ancora più alte (rispetto al 42% indicato) se si riuscisse, come si sta tentando di fare, a collegare meglio i due strati.

Ciò che comunque rende particolarmente funzionali le nuove celle, oltre al doppio strato, sono i nanomateriali utilizzati in esse, i quali sono in grado di collegarsi a determinate lunghezze d'onda della luce solare catturandone così un più ampio spettro. Per i ricercatori dell'Università canadese la speranza che questi pannelli possano rappresentare il futuro del settore fotovoltaico è più di una certezza, tant'è che si dicono sicuri come in non più di cinque anni questa tecnologia verrà immessa sul mercato. La sfida è lanciata; attendiamoci sviluppi a breve termine.

Via | Sciencedaily.com
Foto | Flickr

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