Una cella solare a nanocristalli completata. Credito:Anthony Chesman
Ricercatori australiani hanno inventato celle solari nanotecnologiche sottili, flessibile e utilizza 1/100 dei materiali delle celle solari convenzionali.
Stampabile, celle solari flessibili che potrebbero ridurre drasticamente il costo dell'energia rinnovabile sono state sviluppate dallo studente di dottorato Brandon MacDonald in collaborazione con i suoi colleghi del Future Manufacturing Flagship del CSIRO e dell'Istituto Bio21 dell'Università di Melbourne.
La loro tecnologia brevettata si basa su inchiostri contenenti minuscoli, nanocristalli semiconduttori, che può essere stampato direttamente su una varietà di superfici.
Scegliendo la giusta combinazione di inchiostro e superficie è possibile realizzare celle solari efficienti utilizzando pochissimo materiale o energia.
“Il problema con le celle solari tradizionali, "Brando dice, "è che la loro realizzazione richiede molti passaggi complessi e ad alta intensità energetica."
“Utilizzando inchiostri a nanocristalli, possono essere fabbricati in modo continuo, che aumenta la produttività e dovrebbe rendere le celle molto più economiche da produrre.
Brandon esamina uno dei suoi inchiostri a nanocristalli. Credito:Anthony Chesman
nanocristalli, noto anche come punti quantici, sono particelle semiconduttrici con un diametro di pochi milionesimi di millimetro. A causa delle loro dimensioni estremamente ridotte possono rimanere sospesi in una soluzione.
Questa soluzione può quindi essere depositata su una varietà di materiali, comprese plastiche flessibili o fogli di metallo. Viene quindi essiccato per formare una pellicola sottile.
Brandon ei suoi colleghi hanno scoperto che depositando più strati di nanocristalli possono colmare eventuali difetti formati durante il processo di essiccazione.
Il risultato è un fitto, pellicola uniforme, ideale per celle solari leggere.
I nanocristalli sono costituiti da un materiale semiconduttore chiamato tellururo di cadmio, che è un assorbitore di luce molto forte. Ciò significa che le cellule risultanti possono essere rese molto sottili.
“La quantità totale di materiale utilizzato in queste celle è circa l'1% di quello che useresti per una tipica cella solare al silicio.
Anche rispetto ad altri tipi di cellule di tellururo di cadmio le nostre sono molto più sottili, utilizzando circa un decimo di materiale, "dice Brandon.
La tecnologia non si limita alle celle solari. Può essere utilizzato anche per realizzare versioni stampabili di altri dispositivi elettronici, come diodi emettitori di luce, laser o transistor.
Per il suo lavoro Brandon ha ricevuto il DuPont Young Innovator's Award 2010/11 e il suo lavoro è stato pubblicato sulla rivista Nano lettere .
