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<div>Una nuova cella fotovoltaica dall'esercito USA</div>

I ricercatori dell' esercito USA hanno sviluppato una piccola cella fotovoltaica dalle dimensioni e costi sensibilmente inferiori rispetto alle attuali celle solari. La nuova tecnologia stata brevettata. Michael Scalora,
fisico della US Army Aviation and Missile Research presso Redstone Arsenal, in Alabama, ha descritto la nuova cella come una svolta che spera possa gettare le basi per ulteriori progressi tecnologici. "Celle solari flessibili, efficienti, compatte e a basso costo sono destinate ad avere un impatto su tutte le applicazioni del Dipartimento della Difesa, dal momento che pannelli solari leggeri possono alimentare qualsiasi tipo di macchinario, in particolare in zone remote e di difficile accesso. La chiave dello sviluppo di celle solari compatte ed efficienti sono i passi avanti compiuti nel mondo delle nanotecnologie, delle tecniche di nanofabbricazione e della produzione di pellicole sottili" ha osservato Scalora. Una cella fotovoltaica costituita da un diodo semiconduttore capace di convertire l'energia della radiazione luminosa in corrente elettrica. La luce solare viene assorbita da un apposito materiale e quindi convertita in portatori di carica che generano una corrente elettrica. "Il processo che ci ha portato al brevetto stato avviato nell'ultima parte degli anni '90, quando abbiamo iniziato uno studio dettagliato delle propriet ottiche dei metalli nobili come rame, argento e oro. La nostra invenzione prevede l'inserimento di strati di metalli come argento e oro tra i vari strati di semiconduttori, per uno spessore complessivo di poche centinaia di nanometri" ha spiegato Scalora. A titolo di riferimento segnaliamo che un foglio di carta ha uno spessore di circa 100 mila nanometri. La prossima generazione di celle solari ha iniziato ad affrontare i problemi di costi, materiali e flessibilit, oltre alla riduzione dello spessore. La nuova impostazione a strati sovrapposti ha permesso di ridurre sensibilmente le dimensioni della cella fotovoltaica, circa 100 volte inferiore rispetto alle precedenti dimensioni di 100 o 200 micron. La cella stata progettata per superare gli attuali problemi dei pannelli solari, come l'usura, il danneggiamento e lo stress introdotto nella struttura per via del riscaldamento. Il danneggiamento e il riscaldamento in un pannello solare sono causati all'assorbimento della radizione ultravioletta ed infrarossa dal sole. Queste due tipologie di radiazione possono essere sia riflesse, per evitare di danneggiare la struttura, sia assorbite nel caso si faccia uso di materiali di appropriata banda proibita per generare corrente tramite l'effetto fotoelettrico. Come risultato dell'intrinseca geometria della cella, il tasso di assorbimento della luce solare non condizionato dall'angolo tra il sole e lo stack multistrato della cella. In questo modo non sono necessari sistemi di tracciamento del movimento apparente del sole per migliorare l'efficienza di questa nuova cella. La ridotta trasparenza permette inoltre agli strati di assorbire quasi completamente la luce solare. Un problema chiave che si presenta nella realizzazione di celle solari la non corrispondenza tra l'ampia banda della radiazione luminosa e la stretta banda dell'energia della banda proibita del semiconduttore. I ricercatori hanno per usato un differente approccio nello sviluppo di questa nuova cella, considerando la banda proibita fotonica, che ha permesso di ottenere una maggiore efficienza operativa di quanto possibile con le soluzioni attualmente disponibili. La pila multistrato stata infine modificata usando parametri geometrici e propriet ottiche dei metalli nobili per consentire un diretto controllo sugli spettri di assorbimento dell'energia, di riflessione e di trasmissione. Si tratta comunque di una tecnologia negli stadi iniziali del suo sviluppo, e anche dagli annunci dei ricercatori non traspaiono ulteriori dati indicativi dell'efficienza della nuova cella solare. Le prime applicazioni pratiche ricadranno ovviamente in campo militare, ma non da esludere una successiva commercializzazione in ambito civile di questa tecnologia, magari nella produzione di pannelli fotovoltaici per uso abitativo.

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