Fotovoltaico piu’ efficiente grazie al silicio esotico

Il fotovoltaico potrebbe presto essere piu’ efficiente, grazie all’applicazione del silicio esotico BC8 alla produzione di nuove celle solari

Il fotovoltaico potrebbe presto essere più efficiente, grazie ad una particolare forma di silicio da applicare alla produzione di celle solari. Si tratta, in pratica, di uno studio per incrementare la produzione di energia del fotovoltaico, condotto da alcuni ricercatori dell’University of California, che hanno cercato di individuare gli effetti causati dall’inserimento del ‘silicio BC8’ (detto anche silicio esotico) all’interno delle celle solari.

Il fotovoltaico più efficiente grazie al silicio esotico BC8 (ottenuto attraverso un processo di lavorazione ad alte pressioni) scardinerebbe, in particolare, un’evidente principio fisico riguardante l’effetto fotoelettrico: quando la luce solare colpisce un cristallo di silicio, genera infatti un elettrone carico negativamente ed una lacuna (ossia una ‘quasiparticella’ caratterizzata da un’assenza di elettrone) caricata positivamente. Ovviamente, occorre sapere che in elettronica la lacuna è, insieme all’elettrone, uno dei due portatori di carica che contribuiscono al passaggio di corrente elettrica nei semiconduttori ed è quindi un elemento necessario affinché un sistema fotovoltaico possa produrre energia. Sulla base di questo principio, è stato inoltre osservato e stabilito che le celle solari di silicio tradizionale, generino soltanto una singola coppia elettrone-lacuna per ogni fotone in arrivo, dimostrando in questo modo che l’efficienza teorica massima raggiungibile da un pannello fotovoltaico sia, con le attuali tecnologie, del 33%.

Il fotovoltaico che utilizza il silicio esotico BC8, produrrebbe invece più energia, perché in grado di generare ben due coppie elettrone-lacuna (e non una) per ogni fotone in arrivo, aumentando in questo modo l’efficienza massima teorica fino al 42%. Inoltre, secondo i ricercatori, ‘se venissero impiegati degli specchi parabolici per concentrare la luce solare su questa nuova tecnologia, l’efficienza potrebbe addirittura il raggiungere 70%.’

(Matteo Ludovisi)