Superato il limite di efficienza delle celle solari

Gli scienziati del Nano-Science Center presso il Niels Bohr Institut, in Danimarca e dell’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna, in Svizzera, hanno dimostrato che un singolo nanofilo può concentrare la luce del sole fino a 15 volte il valore normale della luce del sole. I risultati sono sorprendenti e il potenziale di sviluppo di un nuovo tipo di celle solari altamente efficienti è grande.

A causa di alcuni particolari proprietà fisiche di assorbimento della luce dei nanofili, il limite di quanta energia possiamo utilizzare dai raggi del sole è più alto rispetto a quanto precedentemente creduto. Questi risultati dimostrano il grande potenziale di sviluppo delle celle solari a base di nanofili, secondo Peter Krogstrup. La scoperta è descritta in un articolo pubblicato su Nature Photonics.

I gruppi di ricerca negli ultimi anni hanno studiato come sviluppare e migliorare la qualità dei nanostrutture di cristallo, con una struttura cilindrica dal diametro di circa un decimillesimo di un capello umano. Secondo gli esperti i nanofili hanno un grande potenziale per lo sviluppo non solo delle celle solari, ma anche dei futuri computer quantistici e altri prodotti elettronici.

Risulta che i nanofili concentrano naturalmente i raggi del sole in una zona molto piccola del cristallo. Poiché il diametro di un nanofilo di cristallo è minore della lunghezza d’onda della luce proveniente dal sole può causare risonanze nell’intensità della luce intorno ai nanofili. Così, le risonanze possono concentrare la luce,convertendo quindi una maggiore quantità di luce solare, ha spigato Peter Krogstrup, secondo il quale con questa scoperta la ricerca nella tecnologia delle celle solari basate su nanofili otterrà una spinta reale.

Il limite di efficienza tipica – il cosiddetto “Shockley-Queisser Limit” – è un limite, che per molti anni è stato un punto di riferimento per l’efficienza delle celle solari tra i ricercatori, ma ora sembra che possa essere aumentata.

Anche se l’efficienza aumenterà di una percentuale piccola, avrà comunque un grande impatto sulla tecnologia per lo sviluppo delle celle solari e quindi sulla produzione di energia solare a livello internazionale.

Ma ci vorranno alcuni anni anni prima che la produzione di celle fotovoltaiche costituite da nanofili diventi una realtà.
La ricerca si basa su un precedente studio dell’Università di Lund pubblicato nel mese di gennaio sulla rivista Science che dimostrava l’altissima capacità di assorbire energia solare da parte dei nanofili di cristallo.