I ricercatori del Boston College riferiscono di aver sviluppato una tecnologia "nanocoax" in grado di supportare una cella solare a film sottile altamente efficiente. Questa immagine mostra una sezione trasversale di una serie di strutture nanocoassiali, che risultano essere abbastanza spessi da assorbire una quantità sufficiente di luce, ma abbastanza sottile da estrarre corrente con maggiore efficienza, i ricercatori riferiscono sulla rivista Stato fisico Solidi. Credito:Boston College
Una cella solare su nanoscala ispirata al cavo coassiale offre una maggiore efficienza rispetto a qualsiasi cella solare a film sottile nanotecnologica precedentemente progettata, risolvendo la sfida "spessa e sottile" inerente alla cattura della luce e all'estrazione di corrente per l'energia solare, I ricercatori del Boston College riferiscono nell'attuale edizione online della rivista Stato fisico Solidi .
La ricerca di un'elevata efficienza di conversione della potenza nella maggior parte delle celle solari a film sottile è stata ostacolata da vincoli ottici ed elettronici concorrenti. Una cella deve essere abbastanza spessa da raccogliere una quantità sufficiente di luce, tuttavia deve essere abbastanza sottile da estrarre corrente.
I fisici del Boston College hanno trovato un modo per risolvere la sfida "spesso e sottile" attraverso un'architettura solare su nanoscala basata sul cavo coassiale, un concetto di tecnologia radio che risale alle prime linee di comunicazione transatlantiche posate a metà del 1800.
"Molti gruppi in tutto il mondo stanno lavorando su celle solari di tipo nanowire, la maggior parte utilizza semiconduttori cristallini, " ha detto il co-autore Michael Naughton, professore di fisica al Boston College. "Questa architettura di celle nanocoassiali, d'altra parte, non richiede materiali cristallini, e quindi offre la promessa di energia solare a basso costo con assorbitori ultrasottili. Con una continua ottimizzazione, possono essere possibili efficienze superiori a quelle raggiunte nelle architetture planari convenzionali, utilizzando minori quantità di materiale meno costoso."
otticamente, il cosiddetto nanocoax è abbastanza spesso da catturare la luce, tuttavia la sua architettura lo rende abbastanza sottile da consentire una più efficiente estrazione di corrente, i ricercatori riferiscono in Rapid Research Letters di PSS. Questo rende il nanocoax, inventato al Boston College nel 2005 e brevettato lo scorso anno, una nuova piattaforma a basso costo, solare ad alta efficienza.
Costruito con silicio amorfo, le celle nanocoassiali hanno prodotto un'efficienza di conversione della potenza superiore all'8%, che è superiore a qualsiasi cella solare a film sottile nanostrutturata fino ad oggi, ha riferito la squadra.
La natura ultrasottile delle cellule riduce l'effetto di degradazione indotto dalla luce di Staebler-Wronski, un grosso problema con le celle solari convenzionali di questo tipo, secondo la squadra.
