Energia pulita: ecco la cella solare del futuro

La cella fotovoltaica di spin, sviluppata dai ricercatori del Politecnico di Milano e dal Cnr, e’ un nuovo dispositivo solare in grado di rivoluzionare il mondo delle tecnologie ad energia pulita

E’ stata sviluppata recentemente una nuova tipologia di cella solare, in grado di rivoluzionare completamente il mondo delle tecnologie ad energia pulita. I ricercatori del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, in collaborazione con l’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Cnr, hanno infatti sviluppato la cella fotovoltaica di ‘spin’. Lo ‘spin’, in parole molto semplici, è un tipo di ‘grandezza infinitesimale’ riconosciuta nella fisica quantistica ed identificata all’interno degli elettroni. Questa ‘grandezza’, secondo i fisici, può essere teoricamente manipolabile per sfruttare sia le proprietà elettriche che quelle magnetiche delle singole cariche di elettroni (attualmente limitate alla sola produzione di energia elettrica nelle celle fotovoltaiche). 

Gli elettroni infatti, all’interno di una cella fotovoltaica classica, assorbono la luce solare per separare le cariche positive e negative nei vari atomi che compongono i materiali semiconduttori come silicio e germano (e quindi creando una differenza di potenziale con il salto dell’elettrone in un orbitale superiore dell’atomo), al fine di produrre un flusso ‘univoco’ di energia elettrica. Con la scoperta e la manipolazione degli ‘spin’ invece, la cella fotovoltaica può trasformarsi in un rivoluzionario dispositivo optoelettronico in grado di separare le cariche unicamente in base alla ‘configurazione’ che viene data agli spin stessi (‘up’ o ‘down’), sfruttando in questo modo sia la corrente elettrica che le proprietà elettromagnetiche generate dal pannello stesso. Secondo i ricercatori, questa scoperta aprirà le porte ‘ad una nuova era in cui luce, cariche elettroniche e spin potranno interagire in particolari circuiti opto-spintronici’. Per maggiori informazioni, è possibile consultare lo studio ‘Spin voltage generation through optical excitation of complementary spin populations’, recentemente pubblicato sulla rivista scientifica ‘Nature Materials‘.

(Matteo Ludovisi)