Le ultime ricerche sui pannelli fotovoltaici

Attualmente, i ricercatori stanno lavorando su tre aree principali della ricerca fotovoltaica: silicio cristallino, perovskiti e celle solari flessibili. Queste tre aree sono complementari tra loro e hanno il potenziale per rendere la tecnologia fotovoltaica ancora più efficiente.

Il silicio cristallino è il materiale semiconduttore più comunemente utilizzato nei pannelli solari. Tuttavia, la sua efficienza è ben al di sotto del limite teorico. Pertanto, i ricercatori hanno iniziato a concentrarsi sullo sviluppo di pannelli fotovoltaici cristallini avanzati. Il National Renewable Energy Laboratory (NNR) si sta attualmente concentrando sullo sviluppo di materiali multigiunzione III-V che dovrebbero raggiungere livelli di efficienza fino al 30%.

Le perovskiti sono un tipo di cella solare relativamente nuovo che ha recentemente dimostrato efficacia ed efficienza. Questi materiali sono anche chiamati "complessi fotosintetici". Sono stati utilizzati per aumentare l'efficienza delle celle solari. Si prevede che saranno commercializzati entro i prossimi anni. Rispetto al silicio, le perovskiti sono relativamente poco costose e hanno un'ampia gamma di potenziali applicazioni.

Le perovskiti possono essere combinate con materiali in silicio per creare celle solari efficaci e durevoli. Le celle solari in cristallo di perovskite possono essere il 20% più efficienti rispetto al silicio. Anche i materiali in perovskite e Si-PV hanno mostrato livelli di efficienza record fino al 28%. Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato una tecnologia bifacciale che consente alle celle solari di raccogliere energia da entrambi i lati del pannello. Questo è particolarmente vantaggioso per le applicazioni commerciali, poiché consente di risparmiare sui costi di installazione.

Oltre alle perovskiti, i ricercatori stanno anche esplorando materiali che possono fungere da portatori di carica o assorbitori di luce. Questi materiali possono anche contribuire a rendere le celle solari più economiche e a creare pannelli meno soggetti a danni.

I ricercatori stanno attualmente lavorando alla creazione di una cella solare Tandem Perovskite estremamente efficiente. Si prevede che questa cella sarà commercializzata nei prossimi due anni. I ricercatori stanno collaborando con il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e la National Science Foundation.

Inoltre, i ricercatori stanno lavorando a nuovi metodi per raccogliere l'energia solare al buio. Tra questi, la distillazione solare, che utilizza il calore del pannello per purificare l'acqua. Queste tecniche sono in fase di sperimentazione presso la Stanford University.

I ricercatori stanno anche studiando l'uso di dispositivi fotovoltaici termoradianti. Questi dispositivi sfruttano il calore del pannello per generare elettricità di notte. Questa tecnologia può essere particolarmente utile nei climi freddi, dove l'efficienza dei pannelli è limitata. La temperatura delle celle può raggiungere oltre 25 °C su un tetto buio. Le celle possono anche essere raffreddate ad acqua, il che le rende più efficaci.

Questi ricercatori hanno anche recentemente scoperto l'uso di celle solari flessibili. Questi pannelli possono resistere all'immersione in acqua e sono estremamente leggeri. Sono anche in grado di resistere all'investimento di un'auto. La loro ricerca è supportata dal programma Eni-MIT Alliance Solar Frontiers. Sono anche riusciti a sviluppare un nuovo metodo per testare le celle fotovoltaiche.

La ricerca più recente sui pannelli fotovoltaici si concentra sullo sviluppo di tecnologie più efficienti, meno costose e più durevoli. Queste attività di ricerca sono condotte da un'ampia gamma di gruppi negli Stati Uniti e in tutto il mondo. Le tecnologie più promettenti includono le celle solari a film sottile di seconda generazione e le celle solari flessibili.