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I nanocristalli rendono più efficiente il fotovoltaico

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Riuscire a realizzare dispositivi fotovoltaici a basso costo e ad alta efficienza rappresenta uno dei traguardi più ambiziosi per la ricerca scientifica. Marco Govoni, Ivan Marri e Stefano Ossicini, del Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria, Dipartimento di Fisica, Centro Interdipartimentale En&Tech dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia e dell’Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche, hanno dimostrato come sia possibile aumentare l’efficienza dei dispositivi fotovoltaici sfruttando la natura quantistica dell’interazione tra nanocristalli di silicio. I risultati dello studio, che apre nuove prospettive nell’impiego del silicio nanostrutturato per convertire la radiazione solare in corrente elettrica, sono stati pubblicati su Nature Photonics.

“Il silicio è uno degli elementi più abbondanti sulla crosta terrestre”, commenta Stefano Ossicini, “e il suo impiego nella realizzazione di dispositivi fotovoltaici è fondamentale per garantire uno sviluppo sostenibile. Si prevede che il fotovoltaico possa garantire alle prossime generazioni un’energia sicura e pulita”.

L’aumento dell’efficienza energetica di tali dispositivi passa per lo sviluppo di nuove strategie fotovoltaiche e, come sottolineano i ricercatori Marco Govoni ed Ivan Marri, “i nostri calcoli mostrano la possibilità di sfruttare l’interazione tra elementi nanostrutturati di silicio per sviluppare nuovi dispositivi fotovoltaici”. Continuano i ricercatori: “Abbiamo simulato sistemi costituiti da nanocristalli di silicio posti tra loro a distanze inferiori al nanometro. I risultati mostrano che la natura quantistica delle interazioni ha l’effetto complessivo di aumentare il numero di cariche generate per singolo fotone assorbito, e perciò migliorare le prestazioni del dispositivo solare”.

“E’ un risultato che apre allo sviluppo di celle fotovoltaiche di terza generazione a basso costo ed alto rendimento.”, afferma Ossicini, “Tra l’altro ottenuto da un gruppo di ricerca tutto italiano, a conferma dell’alta qualità della ricerca italiana nel campo della fisica della materia condensata. Il Dr. Marco Govoni sarà presto attivo presso la University of California Davis, una delle università più importanti degli Stati Uniti, dimostrando l’ampia richiesta di ricercatori italiani all’estero”.

L’Unione Europea ha finanziato lo studio attraverso il progetto di ricerca multinazionale del VII programma quadro, NASCENT (Silicon Nanodots for Solar Cell Tandem). Le simulazioni numeriche necessarie per ottenere i risultati pubblicati sono state effettuate presso il centro di calcolo italiano CINECA e si sono avvalse dell’iniziativa ISCRA (Italian SuperComputing Resource Allocation).

 

Fonte “http://www.bologna2000.com

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