Le nanotecnologie a supporto dell’efficienza delle celle fotovoltaiche. Il Progetto LIMA

Non è tutto oro quello che luccica. Non è tutta energia utilizzabile il sole che brilla sul pannello. In un momento di particolare attenzione per le energie alternative – da una parte per l’accresciuta sensibilità verso l’ambiente e dall’altra per il crescente bisogno di energia imposto dallo sviluppo mondiale – la ricerca scientifica studia nuove soluzioni per migliorare il rendimento energetico dei pannelli fotovoltaici, per potenziare la loro capacità di trasformare l’irraggiamento solare in luce e calore. La sfida è stata raccolta anche in Trentino da un gruppo di ricercatori.

Obiettivo? Migliorare del 10% l’efficienza delle celle fotovoltaiche oggi in commercio, la maggior parte delle quali è costruita con silicio cristallino.
I ricercatori coinvolti sono del Laboratorio di Nanoscienze del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento e del Centro per i Materiali e Microsistemi della Fondazione Bruno Kessler. Insieme partecipano al progetto di ricerca europeo sulle celle solari ai cristalli di silicio.

Il progetto si chiama LIMA (Improve Photovoltaic efficiency by applying novel effects at the limits of LIght to MAtter interaction, Migliorare l’efficienza fotovoltaica per mezzo dell’applicazione di nuovi effetti ai limiti della luce sull’interazione con la materia) ed è un’iniziativa europea per l’impiego di nanofotonica d’avanguardia applicata alle celle fotovoltaiche realizzate in silicio cristallino.

LIMA è un progetto internazionale finanziato dall’Unione Europea per 2,3 milioni di euro, di cui 560mila destinati al gruppo di ricerca trentino. I ricercatori trentini collaborano con partner internazionali del Centro di Nanofotonica dell’Istituto Politecnico dell’Università di Valencia, il Consiglio Nazionale Spagnolo per la Ricerca (CSIC), il Centro Internazionale per la Ricerca sull’Energia Solare di Costanza (ISC), il Centro d’Eccellenza Fotovoltaica ARC dell’Università del New South Wales in Australia e la compagnia spagnola di prodotti fotovoltaici Isophoton.

L’obiettivo del progetto di ricerca è migliorare il rendimento dei panelli solari, catturando la luce in modo più efficace. Si è visto infatti come lo spostamento del colore all’interno dello spettro solare – dai raggi Uv-blu ai raggi UV-rossi della luce – aumenti la produzione di energia elettrica. Ma i pannelli solari attualmente in commercio sfruttano soltanto in parte i raggi UV-blu e quindi producono minore energia di quanto sarebbe possibile. Le nanostrutture in silicio e le nanostrutture in metallo, minutissime particelle composte di sole poche centinaia di atomi, riescono invece a catturare i raggi UV in modo molto più efficace, aumentando l’efficienza della produzione. A fare la differenza, proprio le loro dimensioni (100.000 volte più piccole del millimetro) che permettono di modificare più decisamente lo spettro solare tramite l’assorbimento e la riemissione della luce solare.

In stretta collaborazione con la FBK i ricercatori del Laboratorio di Nanoscienze di Povo sono riusciti a dimostrare, nella teoria, che un miglioramento dell’efficienza della cella addirittura del 10% è possibile grazie ai soli nanocristalli di silicio. I primi esperimenti suggeriscono la correttezza della stima. Le celle utilizzate in tali verifiche sono state prodotte dall’FBK. Detto lavoro è stato realizzato durante il primo anno del progetto. Il passo seguente sarà quello di integrare lo strato di nanocristalli di silicio nelle celle ad alta efficienza che sono state realizzate dai ricercatori dell’ISC di Costanza.

Il Laboratorio di Nanoscienze aveva iniziato il suo lavoro sul fotovoltaico nell’ambito del progetto Legge 6 (un’iniziativa regionale volta a favorire il knowledge transfer tra la ricerca e l’imprenditoria locale) guidati dal gruppo di microtecnologie Optol di Gardolo. I ricercatori di Povo sono aperti alla possibilità di instaurare ulteriori rapporti con l’industria del fotovoltaico locale.

Fonte Università di Trento


Lascia una risposta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

News dal Network Tecnico