Dal MIT celle fotovoltaiche resistenti ed economiche

I ricercatori del MIT sviluppano un nuovo processo di produzione per le celle fotovoltaiche che possono essere stampate su comuni materiali come carta e tessuto

Un gruppo di ricercatori del Massachussets Institute of Technology ha sviluppato una nuova tecnica per la realizzazione di celle fotovoltaiche tramite la stampa su carta, tessuto e plastica in maniera economica e semplice.

La tecnica rappresenta un approccio piuttosto distante dalle tecniche impiegate ad oggi per la realizzazione delle celle solari, che richiedono l'esposizione dei substrati a condizioni piuttosto particolari, in termini di elevate temperature e liquidi potenzialmente dannosi. Il processo di stampa ideato dai ricercatori del MIT si basa su una tecnica di CVD - chemical vapor deposition e avviene a temperature inferiori i 120°C, permettendo così l'impiego di materiali quali stoffa e carta come substrato per la stampa delle celle solari.

Il processo, che viene illustrato solo sommariamente, avviene in condizioni di vuoto e prevede la deposizione di cinque strati di materiali in passate successive, impiegando un'apposita maschera per formare il pattern delle celle sulla superficie. Si tratta, però, di un processo che viene grossomodo già impiegato in diversi settori dell'industria per la produzione, ad esempio, degli involucri di confezionamento di alcuni alimenti e che, pertanto, può essere gestito in maniera economica su vasta scala.

L'aspetto più interessante di questa tecnica di produzione risiede nella possibilità di realizzare celle solari particolarmente resistenti, che possono essere arrotolate o piegate e conservare comunque la loro piena funzionalità. A tal proposito i ricercatori hanno dimostrato con un esperimento che una cella prodotta con questa tecnica può essere arrotolata per un migliaio di volte senza che vi sia alcuna compromissione sensibile delle sue prestazioni. Ma gli esperimenti per saggiare la robustezza di queste celle non si sono fermati qui: i ricercatori hanno infatti inserito una di queste celle in una stampante laser, effettuando una normale stampa sulla superficie fotovoltaica. La cella ha continuato ad operare anche dopo essere stata soggetta alle elevate temperature del processo di stampa a laser. La possibilità di impiegare carta, tessuto o pellicole di PET come substrato per la produzione di celle fotovoltaiche consente inoltre di raggiungere un importante traguardo per quanto concerne i watt per chilogrammo.

La possibilità di realizzare celle solari con questa tecnica consente di ottenere inoltre un notevole abbassamento dei costi di produzione, in quanto con le tecniche di produzione attuali spesso i componenti inattivi, come il substrato ed i supporti, arrivano ad avere un costo anche doppio rispetto agli elementi attivi. In questo modo le celle solari potrebbero essere integrate direttamente, ad esempio, nella carta da parati o nelle tende delle finestre, aprendo la strada a numerosi ambiti di applicazione. Nel caso di impieghi all'aperto sarebbe inoltre possibile ricoprire la carta con laminati standard, per proteggerla dagli eventi atmosferici.

Il prossimo passo di questa ricerca è il miglioramento dell'efficienza della cella, dal momento che negli esperimenti condotti dai ricercatori del MIT è stato possibile raggiungere un'efficienza energetica dell1% circa. L'impiego di altri materiali fotosensibili dovrebbe consentire un incremento delle prestazioni.
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