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Il fv in silicio può ancora migliorarsi. Nonostante la nuova generazione di celle e moduli solari tenti di spodestare la tecnologia numero uno sul mercato mondiale, c’è chi lavora per assicurare al fotovoltaico tradizionale una vita ancora lunga. Magari diminuendo ulteriore il costo di produzione dei pannelli. Una modalità potrebbe essere quella studiata all’Università di Osaka, in Giappone, dove un gruppo di ingegneri ha trovato un modo economico per rimpiazzare lo strato antiriflesso dei pannelli in silicio, mantenendo alta l’efficienza. “Le celle solari in silicio non trattate perdono l’energia luminosa riflettendola nello spazio, per cui la maggior parte è dotata di una sorta di rivestimento antiriflesso”, spiega il ricercatore Daichi Irishika. Si tratta di elemento ottici particolarmente costosi da produrre, soprattutto quando è necessario coprire vaste aree. “Per evitare di utilizzare questi starti extra abbiamo costruito una struttura submicronica (ossia inferiore al micron) usando un semplice trattamento direttamente sulle superfici di silicio”. Il team di Osaka ha prodotto un fotovoltaico a bassa riflessione utilizzando un processo già impiegato per la produzione di silicio nero. La tecnica si chiama “surface structure chemical transfer” (SSCT) o trasferimento chimico della struttura superficiale e prevede l’immersione del semiconduttore in una soluzione contenente un catalizzatore che trasferisce la sua struttura superficiale al silicio. Applicando questo procedimento al lato anteriore della cella, gli scienziati hanno ottenuto piccolissime strutture che permettono di intrappolare i fotoni, impedendo dunque di riflettere la luce e regalando alla cella un colore nero. La squadra ha inoltre sviluppato un metodo per passivare tali strutture e impedire la ricombinazione degli elettroni con le proprie lacune. Quindi ha rivolto la propria attenzione sul lato posteriore del fv in silicio creando microstrutture più aggressive per catturare un quantitativo maggiore di luce infrarossa. “Produrre celle ad alta efficienza è importante – aggiunge lo scienziato Hikaru Kobayashi – ma dobbiamo anche considerare l’economia e la praticità di tutti i processi utilizzati per aumentare questa efficienza. I processi che abbiamo sviluppato sono semplici ma efficaci e il nostro lavoro con il silicio nero ha applicazioni nel mondo reale che permettono di realizzare pannelli a basso costo”. I risultati del lavoro sono stati pubblicati in questi giorni su Solar RRL.
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