Pannelli fotovoltaici al silicio nero: nuovo traguardo della ricerca

Da una recente scoperta di scienziati americani i pannelli neri sono più economici e molto più efficienti

Come sappiamo, a differenza del bianco che riflette la luce proiettata, il nero la assorbe. Questo il concetto base da cui è partito il team di studiosi guidato da Howard Brenz, il quale ha affermato di essersi interessato al progetto già dalla fine del 2006 quando ha assistito ad una conferenza di un ricercatore della Technical University di Monaco e recentemente ha voluto verificare la sua intuizione. Il team fa parte del Nrel, il National renewable energy laboratory americano, che per questa scoperta si è aggiudicato quest'anno il premio come migliore innovazione.
L'idea è stata quella di annerire i comuni wafer al silicio normalmente utilizzati per i pannelli fotovoltaici in modo da assorbire tutta la luce evitando non solo gli sprechi ma soprattutto sfruttando anche il debole irraggiamento delle prime ore del mattino e del crepuscolo, aumentando di fatto l'efficienza e l'efficacia del pannello. Nello specifico, attraverso una tecnica a basso costo sviluppata all'università di Monaco, il disco di silicio (wafer) è stato cosparso da una miscela di acidi che grazie alla loro azione corrosiva, hanno inciso milioni di buchi sulla superficie. Questi fori sono capaci di catturare la luce, rendendo la superficie nera. Gli scienziati tedeschi, grazie ad una tecnica di evaporazione con pompe sottovuoto, con una miscela di perossido di idrogeno e acido fluoridrico hanno cosparso un sottilissimo strato d'oro posto all'interno del wafer, scurendolo del tutto. A differenza dei colleghi tedeschi, il team del Nrel ha pensato di ottimizzare la tecnica: hanno cosparso la superficie di silicio con una soluzione in sospensione di nanoparticelle d'oro, chiamata "oro colloidale" e hanno atteso l'evaporazione dell'acqua in modo che l'oro, in seguito, incidesse il wafer. Successivamente, il chimico del Nrel Vern Yost, volendo migliorare la tecnica, ha deciso di separare le nanoparticelle con acqua regia, una miscela altrettanto corrosiva formata da acido nitrico e acido cloridrico concentrati capace di sciogliere metalli come l'oro e l'argento. Ebbene, l'acqua regia aveva reagito con l'oro formando una soluzione di acido chloroauric, meno costoso dell'oro colloidale.

Secondo il laboratorio americano, in questo modo l'assorbimento della luce da parte delle celle solari aumenta del 98% contro il 95% di quelle attuali. Risultato di poco conto alcuni obietteranno ma sufficiente ad incrementare del 2% l'efficienza energetica della cella. Non solo, la realizzazione di pannelli al silicio nero tramite la tecnica del Nrel non è nociva per l'ambiente in quanto produce meno emissioni rispetto ai pannelli attuali.

Fonte: edilone.it