Pannelli fotovoltaici alto rendimento

I pannelli fotovoltaici ad alto rendimento aumenterebbero enormemente la diffusione del fotovoltaico. Uno dei maggiori problemi attuali del fotovoltaico è l'elevato costo dell'energia elettrica prodotta. Tale costo elevato è dettato da due fattori: l'alto costo dell'impianto e lo scarso rendimento di conversione. Focalizziamo la nostra attenzione su questo ultimo parametro. Il rendimento di conversione è la quantità di energia elettrica prodotta per una ben determinata esposizione solare. Detto rendimento è il tallone di Achille dei pannelli solari: allo stato attuale i pannelli solari che hanno il rendimento più elevato sono quelli a Silicio policristallino che lavorano su valori pari al 15%. Gli studi sono quindi tutti concentrati sulla possibilità di massimizzare tali numeri con costi ragionevoli. La ricerca spaziale per i sistemi di alimentazione dei satelliti e delle stazioni spaziali orbitanti hanno fatto da apripista. Le soluzioni allo studio sono diverse ne esaminiamo in breve alcune che sono già in avanzato stato di realizzazione. La prima soluzione ed anche la più ovvia è quella di concentrare l'energia solare sulla cella fotovoltaica e quindi a parità di rendimento di ottenere una maggiore energia utile o viceversa a parità di energia prodotta di utilizzare minor superficie fotovoltaica e quindi un minor costo dell'apparato. Altra possibilità scaturisce dalla considerazione che un normale pannello solare utilizza solo alcune frequenze dello spettro dei raggi solari (frequenze che sono legate alla banda di energia proibita del semiconduttore utilizzato) se si potesse utilizzare l'intero spettro della radiazione l'efficienza della conversione potrebbe raggiungere valori del 90%. Si è pensato così ai pannelli multijunction. Ossia sovrapporre varie giunzioni con diversi valori di banda proibita ognuna sensibile ad un determinato range di frequenze. Ovviamente tali celle presentano notevoli problemi di realizzazione tecnologica. Le tecniche utilizzate sono quelle della deposizione sotto vuoto. Ad oggi una società statunitense del gruppo Boeing ha annunciato la realizzazione e la futura messa in produzione di celle fotovoltaiche che unendo le due tecniche riescono ad assicurare un fattore di conversione di circa il 40% con prezzi sostenibili. Il futuro sembra, però, legato alle nano tecnologie ossia a giunzioni formate da un basso numero preordinato di atomi ( dalle decine a cento). In tal modo si riesce a modulare indipendentemente dal natura del materiale di base il valore della banda proibita e quindi il range di frequenze di assorbimento. Si comprende come con tali dispositivi sarebbe possibile utilizzare l'intera gamma di frequenze compreso l'infrarosso. Approfondimenti su: Pannelli fotovoltaici alto rendimento in pannelli fotovoltaici o in energia Solare.

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