Scienziati dell'Università del Lussemburgo e della società di elettronica giapponese TDK segnalano progressi nella ricerca sul fotovoltaico:hanno migliorato un componente che consentirà alle celle solari di utilizzare più energia del sole e creare così una corrente più elevata.

Il miglioramento riguarda un film di ossido conduttivo che ora ha più trasparenza nella regione dell'infrarosso. Tentativi simili erano stati fatti in precedenza, ma questa è la prima volta che questi film sono stati preparati con un processo in un'unica fase e, allo stesso tempo, stabile in aria.

"Le pellicole realizzate all'Università del Lussemburgo sono state esposte all'aria per un anno e mezzo e sono ancora conduttive come quando erano appena preparate", afferma la prof.ssa Susanne Siebentritt, capo del laboratorio per il fotovoltaico presso l'Università del Lussemburgo. "È un risultato fantastico, non solo per le celle solari, ma anche per una serie di altre tecnologie", aggiunge. Collaboratori di questo studio sono stati il ​​Dr. M. Hála, ricercatore associato nel laboratorio per il fotovoltaico e Shohei Fujii e Yukari Inoue, scienziati in visita da TDK.

Gli ossidi conduttivi trasparenti sono utilizzati in qualsiasi dispositivo che combini elettronica e luce, come i LED, celle solari, fotorilevatori o anche touch screen. Hanno la particolarità di combinare le proprietà dei metalli, quali sono i migliori conduttori elettrici conosciuti, con quelli degli ossidi, che di solito sono trasparenti ma non conduttive, come ad esempio il vetro. Nelle celle solari il film deve essere conduttivo perché costituisce l'elettrodo superiore. Allo stesso tempo deve essere trasparente affinché la luce solare raggiunga lo strato sottostante, dove si forma la corrente.

Gli ossidi che formano questo film possono essere resi conduttivi aggiungendo deliberatamente impurità. L'ossido di zinco con l'aggiunta di alluminio è un esempio ampiamente utilizzato. In questo caso, l'alluminio aggiunge elettroni liberi all'ossido di zinco che sono responsabili della conduttività. Però, questi elettroni liberi assorbono anche la luce infrarossa. Ciò significa che può passare meno energia solare.

Il team dell'Università del Lussemburgo e TDK ha modificato il processo utilizzato per realizzare il film per rendere più conduttivo l'ossido di zinco puro. "Il nostro team multidisciplinare, beneficiare dello scambio di conoscenze tra i paesi, ebbe l'idea di aggiungere un componente aggiuntivo - un altro gas plasma - nel cosiddetto processo sputter. Questo rende il materiale conduttivo anche senza alluminio", spiega il prof. Siebentritt.

Questo metodo consente di avere elettroni liberi in movimento minore ma più veloce. "Con questo risultato, la conducibilità è simile a quella dell'alluminio, ma consente una trasparenza molto migliore nella regione dell'infrarosso poiché meno elettroni liberi causano anche un minore assorbimento. Ciò rende le celle solari più efficienti", aggiunge il dottor M. Hála. I risultati sono ora pubblicati sulla prestigiosa rivista” Progressi nel fotovoltaico ".