I ricercatori del MIT, il Massachusetts Institute of Technology, hanno messo a punto una nuova cella solare superassorbente ed economica che potrebbe migliorare notevolmente l’efficienza di conversione dei pannelli fotovoltaici.
Da anni la ricerca sul fotovoltaico si interroga su come sfruttare quasi tutte le lunghezze d’onda della luce che raggiunge la superficie della Terra, ma non la totalità dello spettro. In quest’ultimo caso, infatti, la luce irradiata sarebbe talmente potente da essere respinta nuovamente nell’atmosfera, diminuendo l’efficienza del processo di conversione in energia.
L’équipe del MIT pensa di aver risolto il problema grazie a un nuovo materiale capace di assorbire la luce del sole da una vasta gamma di angolazioni e di resistere a temperature estremamente elevate, fino a 1.000 gradi Celsius per 24 ore di fila.
Secondo gli autori dello studio, pubblicato sulla rivista Advanced Materials, la scoperta è molto promettente poiché le caratteristiche del loro cristallo fotonicodielettrico, bidimensionale e metallico, si avvicinano molto a quelle ritenute ideali per l’assorbimento della luce solare.
Il materiale funziona come parte di un dispositivo solare termofotovoltaico e potrebbe essere integrato negli impianti fotovoltaici presenti sul mercato entro 5 anni. L’energia del sole in un primo momento viene convertita in calore. Il cristallo, a questo punto, brilla ed emette luce che può essere convertita in corrente elettrica. Come illustra Jeffrey Chou, uno degli autori dello studio:
"La maggior parte dell’energia del sole ci raggiunge all’interno di una specifica banda di lunghezze d’onda che vanno dall’ultravioletta attraverso la luce visibile e fino all’infrarosso. La banda che vogliamo assorbire è molto specifica. Abbiamo costruito questa struttura, scoprendo che aveva un ottimo spettro di assorbimento, proprio quello che volevamo."
Il principale vantaggio di questo nuovo materiale è che le caratteristiche diassorbimento possono essere controllate facilmente e con estrema precisione. Il cristallo è infatti composto da nanocavità. Per scegliere il giusto livello di assorbimento è sufficiente modificarne le dimensioni.
