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Celle fotovoltaiche, nuovo record mondiale ad un soffio dal 30%

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celle fotovoltaiche

Combinando in tandem perovskite e silicio i ricercatori dell’Helmholtz-Zentrum Berlin, in Germania, hanno ottenuto celle fotovoltaiche con un’efficienza del 29,15%. Si tratta di un record mondiale assoluto nella conversione di energia solare diretta in elettricità. Si avvicina quindi il limite teorico convenzionalmente fissato al 35%.

Il risultato è stato certificato dal Fraunhofer Institute e compare anche nelle classifiche ufficiali dell’americano National Renewable Energy Lab (NREL), che danno conto di tutti i progressi compiuti dal 1976 ad oggi. I composti di perovskite sono relativamente recenti, ma dall’introduzione, nel 2013, ad oggi hanno compiuto progressi molto superiori rispetto a qualsiasi altro materiale.

Celle fotovoltaiche, dal laboratorio al mercato

La più consolidata tecnologia delle celle fotovoltaiche in silicio è stata affinata fino a raggiungere ormai il suo limite teorico. Limite dato dal fatto che questo semiconduttore riesce a convertire in elettricità solo una parte dell’energia solare. Più precisamente, quella irraggiata sotto forma di luce nella porzione “rossa”. Il perovskite, viceversa, utilizza le porzioni blu dello spettro luminoso. Con la tecnologia tandem semiconduttori diversi collaborano in unico mix, compensado le rispettive lacune.

I ricercatori dell’Helmholtz-Zentrum Berlin hanno affinato il tandem sviluppando uno speciale strato di contatto dell’elettrodo fra i due semiconduttori. Ciò ha consentito di migliorare la composizione degli ossidi di perovskite, rendendoli più più stabili. Hanno migliorato inoltre l’equilibrio delle correnti elettriche fornite dalle celle superiore e inferiore.

Nel mirino la soglia del 30% di efficienza

La nuova cella solare dall’efficienza record è di appena un centimetro quadrato. Ma i processi per realizzarla sarebbero facilmente scalabili anche per grandi superfici. «L’aumento di scala con l’aiuto dei processi di deposizione sotto vuoto è molto promettente, come hanno già dimostrato i test iniziali» si legge nel report dell’istituto di ricerca. Il team di HZB è convinto inoltre che non sia lontana la prosepttiva di superare in efficienza la barriera del 30%.

celle fotovoltaiche

2020, un anno boom per il fotovoltaico

Quest’anno il fotovoltaico ha incrementato la sua capacità installata nel mondo di altri 115 GW, con un aumento del 5%. L’efficienza media delle celle fotovoltaiche commerciali si aggira attorno al 20%. Ma un miglioramento significativo dell’efficienza, assieme a una riduzione dei costi, potrebbero abilitare questa tecnologia a nuovi utilizzi. Sia nelle costruzioni, con l’integrazione negli eficici, sia nell’automotive in supporto alle batterie nei veicoli elettrici.

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1 COMMENTO

  1. Per capire il progresso del fotovoltaico Quando ho incominciare a lavorare per 2 anni nel 1978 in questo settore con Sahel ( joint venture di Solar Power Corporation per vendere sistemi stand alone di alimentazione di sistemi radio e di pompagio il rendimento era del 13% per celle in silicio minocristalino e il prezzo del modulo era di 13 dollari al watt picco .

    La vera accelerazione del progresso in materia di abbassamento dei prezzi e arrivata quando
    trenta anni dopo nel 2008 con il conto energia e la produzione industriale dei moduli mentre il progresso constante dei rendimenti e avenuta nelli ultimi 5 anni

    Per il fotovoltaico con concentrazione i rendimenti sono passati da 32% nel 1978 fino a superare oggi i 45% sempre con celle ad arseniuro di gallio

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