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Addio Germanio: gli italiani inventano il fotovoltaico a prezzi bassi con le celle a substrati virtuali

Pubblicato: 16 dic 2009 da Marina

Commenti dei lettori

Celle fotovoltaiche a substrato virtuale

I detrattori del fotovoltaico sostengono che sia una tecnologia dai costi ancora troppo elevati. Ebbene, ricerca e industria hanno tirato fuori dal cilindro una ingegnosa soluzione: convertire il costoso Germanio nel più comune silicio. Le celle solari multigiunzione, oltre a essere economiche, hanno efficienze record di conversione pari al 39% e non si scarta la previsione di arrivare a efficienze superiori al 40%. La tecnica di trasformazione è stata messa a punto dalla Dichroic Cell con l’Università degli Studi di Ferrara e il CNR-INFM (Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto Nazionale per la Fisica della Materia).

Le celle fotovoltaiche sono costituite da Silicio, Arseniuro di Gallio (GaAs), Fosfuro di Indio e Gallio (InGaP),e da Germanio (Ge) che è l’elemento più raro e costoso. Perciò la Dichroic Cell ha pensato di lavorare proprio su questo aspetto cercando elementi più economici che potessero sostiuire il Germanio senza che ne fosse compromessa la resa. La ricerca si è orientata verso il silicio che di contro è l’elemento più disponibile e a buon mercato. Ecco dunque ideato un procedimenti che usa il reattore L.E.P.E.C.V.D. (Low Energy Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), che funziona come una specie di forno: dopo che è stato depositato il Germanio sul Silicio avviene la trasformazione di un elemento nell’altro.

La sofisticata tecnologia, nata in ambito aerospaziale negli anni ‘90, promette di abbattere del 60% i costi del substrato delle celle fotovoltaiche. Costi che si abbassano del 30% nel caso di un substrato in Germanio puro. La ricerca è stata tenuta segreta fino a oggi, fino a quando cioè non si è riusciti a passare alla produzione su scala industriale. Perciò la Dichroic Cell ha iniziato a commercializzare i pannelli fotovoltaici dal substrato virtuale dallo scorso settembre annunciando l’attuale disponibilità a coprire il 10% del fabbisogno energetico nazionale.

Ha detto Federico Allamprese Manes Rossi, Amministratore Unico della Dichroic Cell S.r.l:

Coraggiosi imprenditori, soprattutto veneti, hanno investito negli studi e nella ricerca applicata dell’Università di Ferrara. I laboratori messi a disposizione da CNR-INFM hanno portato alla realizzazione di una tecnologia strategica e all’avanguardia, valida non solo per il settore fotovoltaico, ma anche per quello aerospaziale e dell’automotive. La lungimiranza dello scorso e dell’attuale governo sta consentendo di portare all’industrializzazione questa iniziativa, patrimonio esclusivo della nostra nazione.

Celle fotovoltaiche a substrato virtuale
Celle fotovoltaiche a substrato virtuale Celle fotovoltaiche a substrato virtuale Celle fotovoltaiche a substrato virtuale

Via | Comunicato stampa
Foto | Cnr

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27 commenti

Commenti dei lettori

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  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 13:31 - #1
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    che funziona come una specie di forno: dopo che è stato depositato il Germanio sul Silicio avviene la trasformazione di un elemento nell’altro.

    Trasmutazione atomica? Cheffamo? Gli diamo almeno dieci nobel a questi.. per favore correggete ’sta’ frase grazie.

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 14:02 - #2
    -3 punti
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    SIAMO VERAMENTE AL RIDICOLO .
    .
    cibo per ecotonti .
    .

    CHE FANNO ……TRASMUTANO I MATERIALI ?????
    siamo ancoara a questo punto?
    il mito del piombo trasformato in oro ?
    sappiate che solo le reazioni nucleari portano a questi effetti.
    .
    NON SOLO NON AVETE CAPITO UN TUBO di quello che fanno , ma prendete lucciole per lanterne e vi bevete cose assurde
    .
    come pensate che possano passare dal 12-15% di rendimento …..ad addirittura il 40%.
    .
    vi si prende per i fondelli …………….e voi addirittura rincarate la bufala aggiungendo imprecisioni , balle e sciocchezze , giusto per non essere da meno ?

  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 14:26 - #3
    1 punto
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    Magari potresti usare il 2% della tua suprema mente per andare a leggere i documenti ufficiali dell’azienda per scoprire di cosa si tratta.. Ma e’ vero tu sei: ingegnere, matematico, fisico, architetto, muratore.. forse dimentico qualcosa.
    Celle multigiunzione al 40% esistono, ovviamente i loro costi sono al di fuori di una produzione massiva. L’azienda promette di poter creare celle eterogiunzione senza l’utilizzo del germanio per applicazioni a concentrazione.
    Come loro stessi dicono le celle al silicio in impianti a concentrazione arrivano a correnti di giunzione troppo elevate per i materiali in uso. Al posto di usare celle studiate apposta per un uno a concentrazione (e quindi a costo elevato) propongono le loro celle prive di germanio e con processo produttivo a basso costo.

  • Profilo di tob

    tob

    16 dic 2009 - 14:53 - #4
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    Come al solito: articolo impreciso, Maurizio sat peggio.
    -
    In ambito aereospaziale il 40% di rendimento non è una novità. (ma i costi sono improponibili.

  • tomponzi

    16 dic 2009 - 15:39 - #5
    0 punti
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    AHAHHAHAH “hanno efficienze record di conversione pari al 39% e non si scarta la previsione di arrivare a efficienze superiori al 40%”

  • Attilone1

    16 dic 2009 - 15:48 - #6
    0 punti
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    “La lungimiranza dello scorso e dell’attuale governo”.

    ahahahahaahahahahahahahahahah

  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 16:17 - #7
    0 punti
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    http://www.rbbenergy.com/index.php?option=com_content&view=article&id=47:celle-multigiunzione-al-411&catid=1:ultime&Itemid=50
    Mancava lo scemo del villaggio. La concentrazione non e’ solo semplicemente sfruttare meno silicio per ottenere la stessa energia, ma per un fenomeno fisico innalza l’efficienza di conversione. Quale sia il tipo di fenomeno non lo so’ dire, probabilmente qualcosa che ha a che fare con effetti tunnel o giu’ di li… presumo che a cercare in rete si trovi qualcosa.

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 16:52 - #8
    0 punti
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    ovviamente come sempre TOB confonde rendimenti dell’apparecchiatura con i rendimenti del sistema .
    .
    in ambito SATELLITI ARTIFICIALI i rendimenti del sistema sono alti
    PERCHE’ IL SISTEMA E’ DIVERSO .
    .
    l’irraggiamento ottenibile nello spazio NON E’ NEPPURE SIMILE all’irraggiamento possibile sulla terra.
    .
    LA MAGGIOR PARTE DELLE LUNGHEZZE DO’ODA VENGONO FILTRATE DALL’ATMOSFERA.
    e non possono essere catturate dai pannelli fotovoltaici a terra .
    IN PIU’ IL LATO FREDDO , NELLO SPAZIO , è FREDDO SUL SERIO
    .
    PER QUESTO ……I SISTEMI SONO DIVERSI …….NON SOLO LE APPARECCHIATURE.
    .
    OVVIAMENTE L’ARTICOLO è UNA PAGLIACCIATA .
    tra l’altro parlano di un INCREMENTO DI RENDIMENTO DEL 38-40%
    e non di un rendimento del 38-40%
    .
    IL 38% IN PIU’ rispetto al 12% originario ………….porta al 16,5% ……
    CHE è un po differente dal 40%
    .
    che poi E’ TUTTA UNA TRUFFA
    perchè parlano di miglioramenti rispetto all’ AMORFO
    ma si vede subito che loro hanno a che fare con un MONOCRISTALLINO.
    QUINDI
    anche senza cambiamenti nella struttura dei materiali , partono già da rendimenti del 15% tipici del monocristallino.
    .
    INSOMMA ………….PAGLIACCIATA ALLO STATO PURO
    infatti partono dal classico disco

  • Profilo di francescog1

    francescog1

    16 dic 2009 - 17:08 - #9
    0 punti
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    maurizio anche se non c’è scritto si parla di concetrazione e quei rendimenti SULLA TERRA li hanno raggiunti per davvero (non solo quei signori)…..:

    http://web.fe.infn.it/eventi_studenti_09/riunione_ottobre_presentazioni/vincenzi.pdf

    http://www.sardegnaricerche.it/documenti/13_143_20081120130059.pdf

    un pò di germanio viene sempre usato ma mooooooolto meno………

    il solito genio….

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 17:18 - #10
    0 punti
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    IL RENDIMENTO dei sistemi a concentrazione è usato per TRUFFARE la gente .
    .
    RENDIMENTO DEL SISTEMA = energia in uscita / energia in ingresso .
    .
    QUELLA IN USCITA è sempre energia elettrica
    QUELLA IN INGRESSO E’ SEMPRE L’ENERGIA DEL SOLE INCIDENTE .
    .
    LA SUPERFICE INCIDENTE , nel sistema a concentrazione NON E’ LA SUPERFICE DELL’ELEMENTO SENSIBILE
    Ma la superfice del sistema di concentrazione
    e la truffa sta tutta li,
    quindi i rendimenti sono sempre gli stessi .
    .
    il vantaggio , nei sistemi a concentrazione NON è IL RENDIMENTO , che anzi è piu’ basso A CAUSA DEL SURRISCALDAMENTO DELL’ELEMENTO SENSIBILE , che va quindi raffreddato.
    .
    IL VANTAGGIO è nell’impiego di meno materiale sensibile.

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 17:21 - #11
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    i truffatori giocano sempre con i numeri
    .
    INVECE dell’energia prodotta , ti truffano con la potenza di picco
    INVECE del rendimento DEL SISTEMA …….ti truffano parlando delle RESE A METRO QUADRO DI MATERIALE SENSIBILE
    INVECE dei rendimenti …………TI TRUFFANO PARLANDO DI percentuale di incremento dei rendimenti.

  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 18:39 - #12
    1 punto
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    Ri-Mancava lo scemo del villaggio 2. La concentrazione non e’ solo semplicemente sfruttare meno silicio per ottenere la stessa energia, ma per un fenomeno fisico innalza l’efficienza di conversione. Visto che sei fisico dei materiali dovresti sapere qual’e’.

  • guagnelz

    16 dic 2009 - 19:18 - #13
    0 punti
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    Nel link di GhostRider si parla di: “efficienza di conversione della luce solare in elettricità delle proprie innovative celle multigiunzione al 41,4%”.

    Non parla di aumento di rendimento, parla proprio di rendimento e lo spiega anche: “conversione della radiazione solare in elettricità”. Più di così…

    Oppure c’è qualcosa che gli ecotonti non riescono a vedere?
    PS. tra l’altro è risaputo che in laboratorio di riesce ad avere effiecienza fino al 40%.

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 19:33 - #14
    0 punti
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    no caro gorstrider
    .
    LA CONCENTRAZIONE è SOLO METTERE l’irraggiato di 4 metri quadri su un elemento sensibile di un metro quadro .
    .
    ma l’energia prelevata resta sempre quella …………ed anche la superfice occupata
    COME E’ OVVIO CHE SIA
    dato che il sole irraggia un tot a metro quadro.
    com la problematica del doveroso raffreddamento dell’elemento sensibile CHE SI MANGIA BUONA PARTE DEL RENDIMENTO.
    .
    il rendimento quindi è un po minore di quello standard.
    ENERGIA PRODOTTA / ENERGIA IRRAGGIATA SUL SISTEMA (e non solo sull’elemento)
    .
    QUELLO è IL RENDIMENTO DI UN PANNELLO
    tutto il resto è TRUFFA.
    .
    .
    @ grugnaggez
    le cose risapute dagli ecotonti , ultimamente sono un po prese in giro dalla comunità scientifica.
    DO YOU KNOW GLOBAL WARMING ?

  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 19:45 - #15
    1 punto
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    Hahahaha.. ok. hai dimostrato che di fisica dei materiali non ne sai una mazza.

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 20:04 - #16
    0 punti
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    infatti la fisica dei materiali non centra una mazza
    .
    è solo una questione di ENERGIA A METRO QUADRO.

  • Mauriziosat,9

    16 dic 2009 - 20:04 - #17
    0 punti
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    SI VEDE CHE NON HAI mai usato una lente d’ingrandimento per bruciare un pezzo di carta.

  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 20:16 - #18
    0 punti
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    Ah la fisica dei materiali in un pannello non c’entra nulla???????????

  • _GhostRider_

    16 dic 2009 - 20:16 - #19
    0 punti
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    Chiedo scusa.. in una cella.

  • Profilo di francescog1

    francescog1

    16 dic 2009 - 20:17 - #20
    1 punto
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    maurizio sei un caso disperato….la tua ingnoranza non ha limiti…

    primo nel nostro caso (c’è tutto nei pdf) i soli sono >200 il prototipo ha uno specchio (che divide la luce in tre-quattro bande proiettate su celle a singola giunzione (invece che tre) ottimizzate per quella banda…) di 10.000 cm^2 …..prima banda 150 soli superf. chip 67 cm^2 ; seconda banda 250 soli superf chip 40 cm^2; terza banda 250 soli chip 40 cm^2; potenza incidente 857 W sullo specchio…. prima cella 14,4w riflessi 48w convertiti 81,6w calore; seconda cella 25w riflessi 120w convertiti 105w calore; terza cella 33,7w rifless. 158w convertiti 145w calore……….efficenza di CONVERSIONE circa 40%
    poi fatti una cultura prima di dare del truffatore a chi c’è sereiamente:http://files.meetup.com/485766/pvconcentrazionemay08.pdf

    ancora:http://www.aspoitalia.it/images/stories/coiante/efficienzafotovoltaicocoiante.pdf

  • Profilo di francescog1

    francescog1

    16 dic 2009 - 20:59 - #21
    0 punti
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    per la prima parte mi riferivo al pdf di un commento precedente:http://www.sardegnaricerche.it/documenti/13_143_20081120130059.pdf

    se non si fosse capito

  • Mauriziosat,9

    17 dic 2009 - 01:29 - #22
    0 punti
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    AHAHAHAHA
    .
    PAGINA 37 DEL PDF POSTATO DA TE ……. copio ed incollo :
    .
    La quantitàdi silicio viene effettivamente
    ridotta, ma se l’efficienza rimane la stessa, difficilmente i costi dell’enercia prodotta tramite PV diventeranno competitivi ………
    .
    SOLUZIONE PROPOSTA …….la separazione spettrale e l’utilizzo di modili con materiali ottimizzati per una lunghezza d’onda specifica.
    .
    quindi :
    1) COME HO DETTO ……LA CONCENTRAZIONE …..NON SERVE AD UN TUBO
    lo ammettono loro stessi dopo 37 paginette di gazzosa
    .
    2) LA PROPOSTA è l’utopica creazione di arcobaleni energetici .
    .
    IN SOSTANZA ………………FALLIMENTO TOTALE ……….IL FOTOVOLTAICO RESTA UNA BUFALA.

  • Mauriziosat,9

    17 dic 2009 - 01:32 - #23
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    giustissimo studiare nuovi materiali e nuove tecniche
    ma applicazioni pratiche di quella tecnica non se ne vedranno mai
    .
    già ora , malgrado la sua semplicità disarmante , il fotovoltaico NON E’ CONVENIENTE
    .
    FIGURATI se complichi le cose con apparati di quella natura ……
    come si dice …..SCAFFALE.

  • Profilo di claudio_

    claudio_

    17 dic 2009 - 10:53 - #24
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    Nei link si parla utilizzando specchi dicroici diversamente angolati di distribuire le bande di energia su celle diverse specializzate per quella frequenza arrivando cosi’ ad un tasso di conversione intorno al 40%.
    Come direbbe Junior: Zi Puo’ Fareee!
    Questo per la conversione, per il fatto che sia la soluzione….
    Queste celle scaldano parecchio e abbisognano di raffreddamento forzato: se il giocattolino di test dissipa mezzo Kw su di una dimensione infima figuriamoci cosa fa su di uno specchione grosso.
    Lo specchio dicroico multiplo non e’ una passeggiata da costruirsi… Anzi quanta energia ci vuole per preparere tutto quell’evaporato?
    Infine l’inseguimento, un pesante ed enorme specchio necessita di grande e pesante ferro (costi) ed energia per muoverlo.
    Che spettanza di vita hanno delle celle cosi’ tostate? Quanto costano?
    Come si vede siamo ben lungi da uscire dalla sperimentazione. Se mai accadra’.

  • geppe67

    17 dic 2009 - 11:57 - #25
    1 punto
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    senza addentrarmi in discorsi scientifici di cui non so nulla
    -
    visto che questi pannelli sono in vendita da tre mesi
    -
    esiste qualcuno che li ha comprati e sa dirci quanto costano e cosa producono?

  • Profilo di jena-plisskin

    jena-plisskin

    17 dic 2009 - 13:25 - #26
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    “dopo che è stato depositato il Germanio sul Silicio avviene la trasformazione di un elemento nell’altro. ”

    Uhu… e che è ? La Pietra Filosofale ?

  • gaggalo21

    12 mar 2012 - 18:42 - #27
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    per geppe 67: praticamente si tratta di una produzione artigianale di latticini, formaggini, yugurtini (anche alla frutta), ma in teopria lo puoi usare per macinare caffè in polvere.