È una scoperta che potrebbe "mettere il turbo" alle performance dei pannelli fotovoltaici del futuro. Un team di ricercatori della Lehigh University, negli Stati Uniti, ha sviluppato un nuovo materiale quantistico per celle solari che promette di avere un assorbimento fotovoltaico medio dell'80% e di centrare un tasso di efficienza quantica esterna (EQE) del 190% rispetto a quello garantito dal silicio, il materiale oggi più utilizzato per la realizzazione dei pannelli fotovoltaici.
In attesa che i test effettuati nei laboratori dell'ateneo americano possano tradursi in prodotti messi in commercio in un futuro prossimo, puoi comunque accelerare la transizione "verde" nel nostro Paese installando un impianto fotovoltaico tradizionale nella tua casa.
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Fotovoltaico: efficienza record con nuovo materiale quantistico
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EFFICIENZA RECORD FOTOVOLTAICO: LA SCOPERTA |
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Testato un nuovo materiale quantistico per celle solari che migliora nettamente l'efficienza dei pannelli di prossima generazione |
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I test hanno dimostrato un tasso di efficienza quantica esterna (EQE) del 190% , di gran lunga superiore rispetto allo standard garantito dai prodotti in silicio |
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La scoperta è avvenuta nei lavoratori della Lehigh University, in USA, e pubblicato sulla rivista scientifica Science Advances |
Con la pubblicazione sulla rivista scientifica "Science Advances" dell'articolo dal titolo "Chemically tuned intermediate band states in atomically thin CuxGeSe/SnS quantum material for photovoltaic applications", il team di ricercatori della Lehigh University, negli Stati Uniti, ha ufficializzato una scoperta che potrebbe rivoluzionare il volto dei pannelli fotovoltaici del futuro.
Il pool di studiosi ha infatti "studiato le promettenti potenzialità" di un materiale quantistico che combina germanio, selenio e solfuro di stagno con atomi di rame zerovalente inseriti tra gli strati del materiale. Tale materiale, come spiegano i ricercatori, "ha dimostrato la capacità di superare potenzialmente i limiti convenzionali dell'efficienza delle celle solari", si legge nell'articolo pubblicato su Science Advances, firmato a quattro mani da Chinedu Ekuma, professore di fisica alla Lehigh University e dal fisico Srihari Kastuar.
In particolare, il materiale testato nei laboratori dell'ateneo americano ha raggiunto un'efficienza quantica esterna (EQE) del 190%, un valore cruciale per determinare il tasso di efficienza di una cella solare. Infatti, l'EQE è il misuratore di efficienza quantica e risposta spettrale, ovvero la capacità di una cella fotovoltaica di convertire in elettricità una radiazione a una determinata lunghezza d'onda. L'efficienza quantica esterna è data dalla generazione di un elettrone per ogni fotone assorbito dalla luce solare. Il nuovo materiale permette di raccogliere più di un elettrone da un fotone, e ciò giustifica un tasso EQE così elevato.
"Nelle nostre simulazioni, una cella solare che incorpora il materiale quantistico da noi progettato come strato attivo ha mostrato il potenziale per raggiungere un'efficienza quantistica fino al 190% su un'ampia gamma di lunghezze d'onda solari. Questa scoperta – scrivono ancora i due fisici nelle conclusioni dell'articolo – è particolarmente degna di nota in quanto suggerisce la possibilità di superare il limite di Shockley-Queisser, un'efficienza massima teorica per una cella solare a giunzione singola in condizioni di test standard. Il materiale quantistico basato su GeSe/SnS, quindi, rappresenta un candidato altamente promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione, che svolgeranno un ruolo cruciale nel soddisfare il fabbisogno energetico globale".