In Giappone sono allo studio celle fotovoltaiche con efficienza al 50%

Secondo molti addetti ai lavori, il definitivo decollo del mercato globale del solare dipende in particolar modo da due fattori:

la riduzione dei costi di produzione dei pannelli fotovoltaici, che dipende dall’arrivo di nuove materie prime organiche più economiche, e un deciso aumento dell’efficienza delle celle solari.
Proprio il secondo fronte ha visto di recente alcuni passi in avanti di grande rilievo.

Se in precedenza un team di ricerca europeo composto dagli scienziati francesi della Soitec e della CEA-Leti, in concorso con l’équipe del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, in Germania, aveva stabilito un record mondiale, arrivando al 46% di rendimento grazie all’utilizzo di celle solari multigiunzione, ora sono i ricercatori dell’Università di Kobe ad essersi messi al lavoro al fine di sviluppare una nuova piattaforma fotovoltaica capace di raggiungere livelli di efficienza nell’ordine del 50%.

Celle fotovoltaiche

Il progetto giapponese

 

Il nuovo progetto nipponico, prevede in particolare il recupero dell’energia dispersa nella fase di cattura e conversione, ovvero quella che di solito va sprecata.

Secondo i ricercatori impiegati nel progetto, essa potrebbe invece essere riconvertita in fotoni ad alta energia, per mezzo di un meccanismo di “up-conversion a due fotoni”, considerato un passaggio fondamentale per un suo riassorbimento da parte delle celle fotovoltaiche.
L’epicentro del nuovo sistema sarebbero le celle dotate di una interfaccia in etero-giunzione e l’adozione di semiconduttori in grado di lavorare su lunghezze d’onda diverse.

Proprio le celle sarebbero infatti capaci di catturare due fotoni che nel processo tradizionale vengono invece scartati in quanto depositari di energia di livello più basso.

L’energia prodotta per questa via sarebbe inviata alla componente all’arsenurio di gallio, in modo tale da ottenere un solo fotone provvisto di energia maggiore, che verrebbe impiegato direttamente.

La struttura delineata in tal modo, condurrebbe infine ad un incremento della corrente e del voltaggio di passaggio, con valori tali da poter toccare, in via teorica, un massimo attestato al 63%.

fotovoltaico

Perché è importante agire sui livelli conversione

 

Naturalmente da più parti, in particolare all’interno dell’industria legata al fotovoltaico, si osserva con molto interesse quanto avviene di giorno in giorno nei laboratori di ogni parte del mondo.

I risultati di grande rilievo che giungono dalla ricerca, sono infatti considerati la vera e propria base per la seconda fase di espansione dell’energia solare, soprattutto alla luce della pratica fine del sistema di incentivazione che aveva caratterizzato la prima.

Forzando i limiti imposti dai convenzionali dispositivi commerciali e aumentando in maniera sensibile la capacità di conversione delle celle fotovoltaiche, l’efficienza degli impianti, anche quelli meno estesi, andrebbe a ripagare in tempi notevolmente più rapidi gli investimenti.

Unendo questa maggiore convenienza alle politiche ancora in vigore (in Italia le detrazioni fiscali), il fotovoltaico potrebbe presto risultare più conveniente rispetto alle fonti fossili e spingere quindi ad una riconversione da parte di molte aziende attualmente dedite a petrolio o carbone.

Come sta del resto facendo Saipem, puntando dal canto suo sull’eolico offshore.

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