Nuova tecnologia per il fotovoltaico

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Nuove celle solari più efficienti con l'impiego del grafene

Wee Shing Koh, a capo di un gruppo di ricercatori dell’A*STAR Institute of High Performance Computing di Singapore, ha scoperto una nuova tecnologia per lo sviluppo di celle solari più efficienti. La nuova tipologia si basa sul grafene, un materiale composto da uno strato monoatomico di atomi di carbonio, disposti in una struttura a griglia esagonale.

La scoperta

Attualmente gli elettrodi delle celle sono realizzate in ITO, ovvero ossido di indio drogato con stagno che presenta diverse problematiche: costo, fragilità ed è sensibile agli aumenti di prezzo imposti dal mercato mondiale. La nuova tecnologia impiega il grafene. Confrontando i due materiali hanno scoperto che il grafene supera il rendimento dell’ITO quando viene utilizzato un ampio spettro di luce. Dato che la luce solare presenta un’ampia gamma di intensità con quantità variabili di potenza, il grafene è in grado di utilizzarne una quantità maggiore. La radiazione solare è differente nelle varie ore del giorno, con questo nuovo sistema le celle fotovoltaiche sono in grado di produrre una quantità di corrente più costante perché sono in grado di assorbire più banda.

Il rendimento

La bassa resistenza elettrica dell’elettrodo trasparente, ottimizza la prestazione della cella fotovoltaica, sempre che sia in grado di trasmettere la giusta lunghezza d’onda. Il grafene ha una resistenza elettrica maggiore dell’ITO ma l’aggiunta di più strati di grafene riducono la riducono e sopratutto, bloccano più luce. Il grafene ha il vantaggio di permettere al 97% della luce di passare attraverso la cella, indipendentemente dalla frequenza della radiazione luminosa.

Risultato

Koh conclude lo studio affermando “Con il perfezionamento del processo di produzione del grafene, è possibile ridurre ulteriormente la resistenza rispetto allo stato attuale della tecnologia.”. In altre parole, potrebbero bastare solo due fogli di grafene (oggi ne servono quattro) per ottenere il risultato, consentendo a questa tecnologia di essere più vantaggiosa di quella attuale.

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