Micro è meglio

Microscopiche celle fotovoltaiche, con meno di un millimetro quadro di area – contro quindici centimetri di quelle convenzionali – e venti micrometri di spessore – contro cento. Le stanno mettendo a punto presso i Sandia National Labs (California), grazie a un progetto di tre anni finanziato dal Department of Energy Solar Technologies Program statunitense.

Il materiale di base è sempre il silicio multi-cristallino, l’attuale standard d’eccellenza in fatto di efficienza, che permette di convertire in energia elettrica il 14,9 per cento della luce solare che colpisce la superficie delle celle. In questo caso, però, per lo stesso “guadagno” di energia, di silicio se ne usa cento volte meno, mentre l’efficienza resta inalterata.  A celle così piccole, inoltre, viene data facilmente una forma esagonale, la migliore per rivestire le superfici minimizzando lo spreco di materiale.

Per realizzare le micro-celle, che ricordano le spettacolari diatomee, non si è ricorsi ad alcuna particolare tecnologia, ma sono stati utilizzati i metodi convenzionali. Lo strato (o wafer) di silicio, trattato in modo da conferirgli le proprietà elettriche necessarie e coperto dai contatti metallici, è stato tagliato e intagliato con sostanze chimiche che “mangiano” solo determinate parti dei cristalli.

Le celle così ottenute possono essere incorporate a sistemi ottici e combinate con lenti refrattive (troppo costose per essere applicate a celle più grandi) che catturano il 90 per cento della luce, invece che l’80 per cento delle lenti utilizzate normalmente.

Cosa forse più importante, celle così piccole restano in sospensione negli inchiostri e possono essere stampate su moduli solari flessibili. Oggi, simili moduli si possono realizzare utilizzando celle organiche, la cui efficienza, però, difficilmente supera il 4 per cento.  (t.m.)

Riferimento: Sandia