Nuova tecnica di lavorazione per celle solari più economiche

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Utilizzando fibre di silicio rivestite in vetro, i ricercatori sono stati in grado di fare celle solari in silicio che è 1000 volte meno puro, e quindi molto più economico, rispetto allo standard industriale attuale. Foto: A. Fredrik Martinsen
Utilizzando fibre di silicio rivestite in vetro, i ricercatori sono stati in grado di fare celle solari in silicio che è 1000 volte meno puro, e quindi molto più economico, rispetto allo standard industriale attuale. Foto: A. Fredrik Martinsen

Un team di ricercatori norvegesi della NTNU – Università norvegese della scienza e della tecnologia con a capo la professoressa Ursula Gibson e il dottorando Fredrik Martinsen ha studiato una tecnica in grado di ridurre la quantità di silicio presente nelle celle solari, il quale risulta 1000 volte meno puro, e quindi meno costoso, rispetto allo standard attuale del settore.

Utilizzando fibre di silicio rivestite in vetro, i ricercatori sono stati in grado di fare celle solari in silicio che è 1000 volte meno puro, e quindi molto più economico, rispetto allo standard industriale attuale. Foto: A. Fredrik Martinsen
I ricercatori sono stati in grado di produrre celle solari in silicio 1000 volte meno puro, e quindi molto più economico, rispetto allo standard industriale attuale. Foto: A. Fredrik Martinsen

Il processo consiste nella preparazione di una preforma tubolare in vetro (circa 3 mm di diametro), chiusa ad un’estremità e rivestita all’interno da uno strato di ossido di calcio (CaO). Il tubo è successivamente riempito con asticelle di silicio e l’estremità chiusa riscaldata per fondere il semiconduttore e ammorbidire il vetro. Infine, la combinazione vetro/silicio è allungata fino ad ottenere un diametro filiforme 100 volte più sottile. Questi filamenti silicio/vetro accorciano la distanza tra il punto dove viene generata una carica e quello di accumulo. Diversamente dalla fabbricazione di wafer in silicio puro richiesti per le attuali celle, il processo NTNU è meno laborioso ed energicamente dispendioso, e quindi meno costoso. La ragione, secondo Gibson, è proprio nell’uso del “silicio sporco”, che viene purificato naturalmente durante il processo di fusione e ri-indurimento.E’ però necessario specificare che l’energia prodotta dalle cellule prototipo non è ancora all’altezza degli standard commerciali. Infatti, le celle solari moderne hanno un’efficienza di circa il 18 per cento. Il prototipo realizzato dai ricercatori della NTNU ha raggiunto solo il 3,6 per cento di potenza. Ma i professori Gibson e Martinsen hanno fiducia nelle potenzialità di questo metodo di produzione e stanno lavorando per migliorare i processi di progettazione e di fabbricazione.

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