(Phys.org)—I ricercatori del California Institute of Technology hanno ricevuto una sovvenzione di 2,4 milioni di dollari dall'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata degli Stati Uniti per l'energia (ARPA-E) per studiare la fattibilità dell'utilizzo di una nuova tecnica per catturare più energia dalla luce solare. La sovvenzione si basa sul lavoro descritto da Harry Atwater e Albert Polman del Caltech in un articolo che hanno pubblicato sulla rivista Materiali della natura .
La maggior parte dei pannelli solari oggi in uso segue un approccio a sandwich in cui sono impilati strati di semiconduttori fotovoltaici, ciascuno progettato per ottenere la massima energia da uno specifico intervallo di lunghezze d'onda. Il problema con questo approccio è che lo strato con la corrente più bassa limita la quantità di elettricità che può essere generata. A causa di ciò, i livelli di efficienza per le attuali celle solari sono inferiori al 20 percento. Per aggirare questo problema, Atwater e colleghi suggeriscono un approccio alternativo che consente di separare da otto a dieci colori nello spettro luminoso e di dirigere ciascuno verso una cella solare progettata per quella particolare lunghezza d'onda.
I ricercatori suggeriscono che la tecnologia coinvolta nella separazione e nella direzione di diverse lunghezze d'onda della luce si è evoluta al punto in cui dovrebbe ora essere possibile creare celle solari che non solo sono molto più efficienti - oltre il 50 percento - ma sono altrettanto economiche di quelle che sono venduto oggi. Ad esempio, notano i progressi compiuti con i display a schermo piatto, che funzionano dirigendo diverse lunghezze d'onda della luce in dispositivi molto piccoli (dimensioni in pixel).
Suggeriscono che utilizzando materiali strutturati con precisione per suddividere la luce solare in diverse lunghezze d'onda, dovrebbe essere possibile indirizzare ciascuno a un semiconduttore che è stato sintonizzato per essere il più efficiente per quella lunghezza d'onda. Il risultato finale dovrebbe essere l'assorbimento di più energia complessiva, consentendo la generazione di più elettricità (e meno calore) dalla stessa quantità di luce solare.
La loro idea non è del tutto nuova, ovviamente, molti centri di ricerca hanno creato celle solari utilizzando idee molto simili. La novità è l'idea che i progressi nei nanomateriali dovrebbero consentire la produzione di massa di tali cellule in un modo che le renda convenienti – ed è questo che il team prevede di utilizzare per scoprire i soldi della sovvenzione.
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