Le nanotecnologie possono migliorare le celle fotovoltaiche?

Al Caltech (California Institute of Technology) è in corso di attuazione un programma di ricerche finanziato dalla BP Solar. Le nuove celle sono composte da una matrice di nanobarrette (nanorod) ognuna delle quali ha una dimensione di un centesimo del diametro di un capello umano, assemblate e compattate come le setole di una spazzola e inglobate tra materiali dielettrici.

Le nanobarrette, colpite ad una estremità dalla radiazione solare, vengono percorse longitudinalmente, convertendo l’energia luminosa in elettricità con una efficienza maggiore rispetto ad una cella convenzionale fatta con lo stesso materiale.

Questo progetto, che ha ottenuto il finanziamento della BP Solar, è iniziato nel novembre 2005, rappresenta un segno tangibile della nuova strategia di business delle multinazionali dell’energia. Il programma di ricerca è condotto da due ricercatori del Caltech il dr. Nate Lewis esperto in chimica delle superfici e fotochimica e dal Dr. Harry Atwater esperto in elettronica, nanostrutture, e sviluppo di film sottili.

Il programma della durata di cinque anni prevede attività per otto dottorati di ricerca e molte tesi di laurea. Il dr. Lewis svilupperà un nuovo ramo della nanotecnologia spingendosi verso i nanofilamenti mentre il dr. Atwater svilupperà componenti a giunzione multipla tramite un metodo che permette il deposito di film sottili su superfici ampie a partire da vapori. Sono previsti abbassamenti dei costi di produzione e un aumento delle prestazioni delle celle fotovoltaiche.

Può essere interessante sapere che il governo giapponese prevede di fornire il 50% dell’energia elettrica alle abitazioni per il 2030. Questo obiettivo conferma la situazione di mercato che vede il Giappone avere il 20% del mercato mondiale del FV (stimato oggi in 2,6-3,5 miliardi di euro pari a 3-4 miliardi di dollari, stime Solarbuzz LLC). La Germania ha il più alto numero di installazioni FV paria al 57% del totale (dato del 2005), mentre gli USA hanno solo il 7%, l’Europa 6%.

Attualmente il costo dell’energia elettrica è circa 3-4 volte maggiore di quella prodotta tradizionalmente. Le tecnologie a film sottile possono ridurre tali costi fino di diventare direttamente competitive entro 10 anni.

Che il Fotovoltaico sia una tecnologia promettente lo ha deciso anche Google che ha deciso di investire circa 100 milioni di dollari e di solarizzare la sede centrale in California.

Una ulteriore notizia interessante sembra il recentissimo record sull’efficienza ottenuta dal fotovoltaico comunicato ufficiosamente il 10-13 ottobre durante il Renewable Energy 2006 International Exhibition, Makuhari (J) e ufficialmente il 16 ottobre 2006.  Kyocera ha raggiunto rendimenti di conversione del 18,5% con una cella di silicio policristallino della dimensione di 150x150 mm. I record sono ormai di casa in Kyocera, infatti il precedente record era detenuto dalla stessa Kyocera 17,7% (2004), 17,1% (1996), 14,5% (1989). Il nuovo record è frutto di un miglioramento dei processi produttivi.

Il ricorso alle nanotecnologie potrebbe far fare un ulteriore salto in avanti all’efficienza energetica di conversione.

Chi fosse interessato a contattare il Caltech, dr. Lewis http://nsl.caltech.edu/ oppure può andare direttamente alla scheda del progetto http://nsl.caltech.edu/reshetero.html
Un altro punto di ingresso al Caltech è dato dal link del prof. Atwater http://daedalus.caltech.edu/ oppure dal suo link personale http://www.aph.caltech.edu/people/atwater_h.html

Bp Solar Inc.