Negli ultimi anni, gli sviluppatori hanno studiato i pannelli solari a film sottile che raccolgono la luce realizzati con la nanotecnologia e hanno promosso metriche di efficienza per rendere la tecnologia commercializzabile. Ora un ricercatore dell'Università di Tel Aviv sta fornendo nuove prove per sfidare le recenti misurazioni della "carica" ​​per aumentare l'efficienza del pannello solare.

Offrendo un meno costoso, soluzione più piccola rispetto ai pannelli tradizionali, Il prof. Eran Rabani della School of Chemistry dell'Università di Tel Aviv presso la Facoltà di Scienze esatte Raymond and Beverly Sackler mette un freno a una campagna pubblicitaria attuale che promette di aumentare l'efficienza dei pannelli a film sottile. La sua ricerca, pubblicato di recente sulle riviste Nano lettere e lettere di fisica chimica, può portare lo sviluppo di nuove tecnologie per l'energia solare più con i piedi per terra.

Il prof. Rabani combina un nuovo approccio teorico con simulazioni al computer. "La nostra teoria mostra che le attuali previsioni per aumentare l'efficienza non funzioneranno. L'aumento dell'efficienza non può essere ancora raggiunto attraverso la generazione di multieccitoni, un processo mediante il quale diversi portatori di carica (elettroni e lacune) vengono generati da un fotone, " lui dice.

Inefficiente come "caricato"

Ma sia le teorie nuove che quelle esistenti fanno ben sperare per lo sviluppo di altre strategie nella futura tecnologia dell'energia solare, fa notare. Approcci più recenti pubblicati su riviste come Science possono fornire mezzi per aumentare l'efficienza della tecnologia solare, e forse sarebbe utile anche nell'immagazzinamento dell'energia solare, Il Prof. Rabani e il suo team di ricercatori credono.

Un fisico chimico, Il prof. Rabani studia come separare efficientemente le cariche dal sole. Nel 2004, i fisici hanno suggerito che più di una coppia elettrone-lacuna potrebbe essere estratta da un fotone in un processo complicato nei nanocristalli semiconduttori. Se questo fosse possibile, la carica sarebbe raddoppiata, e così l'efficienza energetica solare aumenterebbe. "Abbiamo dimostrato che questa idea non funziona, "dice il prof. Rabani.

Un passo più vicino al marketing del sole

Lo sviluppo di dispositivi più efficienti e meno costosi per utilizzare l'energia solare è una delle più grandi sfide della scienza odierna. Miliardi di dollari vengono spesi per trovare i metodi migliori per raccogliere le "cariche" degli elettroni dal sole.

Tipicamente, un fotone del sole assorbito in un pannello solare a film sottile può eccitare una coppia elettrone-lacuna, che viene poi convertito in energia elettrica. Attualmente ci sono affermazioni che se più coppie elettrone-lacuna possono essere eccitate dopo che il fotone è stato assorbito, una frazione maggiore dell'energia del fotone può essere convertita con successo in elettricità, aumentando così l'efficienza del dispositivo.

La teoria che il prof. Rabani ha sviluppato con i suoi colleghi israeliani mostra perché questo processo non è così efficiente come originariamente concepito. È una cattiva notizia per i produttori di pannelli che cercano di creare pannelli solari più efficienti, ma buone notizie per i ricercatori che ora sono liberi di guardare al prossimo passo realistico per sviluppare una tecnologia che funzioni.