Celle solari flessibili: Efficienza nuovamente migliorata
L'Empa ha annunciato un nuovo record di efficienza per le celle solari flessibili: Ancora una volta, è stato raggiunto un valore di 22,2% per le celle solari CIGS flessibili su film plastici. Queste celle solari flessibili sono particolarmente adatte per applicazioni su edifici, veicoli, satelliti, dirigibili e dispositivi mobili.
I ricercatori dell'Empa hanno migliorato ancora una volta l'efficienza delle celle solari CIGS flessibili. Già l'anno scorso è stato registrato un record. Le misurazioni, certificate da enti indipendenti, hanno mostrato un valore di 22,2% nella conversione della luce in elettricità, migliorando il precedente valore record di 21,4%. A titolo di confronto, l'efficienza massima di una cella solare rigida in silicio cristallino è di 26,7%. Il team guidato da Romain Carron, capogruppo del Laboratorio Empa per le Pellicole Sottili e il Fotovoltaico sotto la direzione di Ayodhya N. Tiwari, ha presentato i suoi ultimi risultati alla "8th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion" (WCPEC-8) a Milano il 26 settembre 2022.
Il sottile strato di semiconduttori è stato nuovamente ottimizzato
Le celle solari flessibili sono lavorate su un film polimerico con uno strato semiconduttore che assorbe la luce, costituito da un composto di rame-indio-gadolinio-selenio. Questo strato minerale viene depositato mediante un processo di co-evaporazione a bassa temperatura. Shiro Nishiwaki, scienziato dell'Empa, ha modificato la composizione dello strato per migliorare le prestazioni e la tensione di uscita delle celle. "Due diversi approcci all'alligazione del cristallo hanno portato a miglioramenti simili nelle prestazioni del dispositivo", spiega Romain Carron. Pertanto, i risultati possono essere trasferiti su scala industriale in modi diversi ma con risultati equivalenti. L'efficienza della cella solare, pari a 22,2%, è stata confermata in modo indipendente dal Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE di Friburgo.
Celle solari flessibili: Un campo di ricerca dal 1999
Ayodhya Tiwari e il suo team sono alla ricerca di celle solari flessibili a film sottile da oltre 23 anni. Nel corso degli anni hanno stabilito diversi record di efficienza. La loro "striscia record" è iniziata nel 1999 con un'efficienza di 12,8%, per poi passare a 14,1% (2005), 17,6% (2010), 18,7% (2011) e 20,4 %(2013) e infine raggiungere 20,8% nel 2019 e 21,4% nel 2021. Tuttavia, date le efficienze già molto elevate, qualsiasi aumento, per quanto piccolo, richiederà un attento studio dei fattori che limitano la conversione dell'energia e approcci innovativi per affrontarli. L'attuale aumento dell'efficienza è dovuto alla lega dello strato semiconduttore che assorbe la luce, le cui proprietà elettroniche sono state migliorate.
Ampia gamma di applicazioni
I moduli solari flessibili e leggeri con questa tecnologia sono particolarmente adatti per applicazioni su tetti e facciate di edifici, serre, veicoli e dirigibili, nonché per l'elettronica portatile. L'Empa sta collaborando con l'azienda svizzera Flisom per la produzione roll-to-roll di moduli solari leggeri e flessibili per tali applicazioni. La ricerca è stata sostenuta dall'Ufficio federale dell'energia (UFE).
Fonte: Empa
