Con l’istallazione di 1 kW fotovoltaico e 4 metri quadri di collettori solari, una famiglia di tre persone nell’Italia Centrale potrebbe coprire il 90% del fabbisogno di energia elettrica e il 50% del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua sanitari, evitando di immettere in atmosfera circa 2,5 tonnellate di anidride carbonica l’equivalente di quella assorbita da 300 alberi.
E’ quindi evidente l’interesse a potersi dotare di questa tecnologia a costi ridotti.
La tecnologia fotovoltaica si basa sulla capacità da parte di alcuni elementi semiconduttori, come il silicio, di convertire istantaneamente e direttamente l’energia solare in energia elettrica. Due sono quindi gli elementi da prendere il considerazione: la luce solare ed il silicio.
Il silicio assorbe una minima quantità di luce nella regione del visibile, riflettendo la restante quota. Nelle regioni dell’infrarosso e dell’ultravioletto, invece, il silicio trasmette la luce, assorbendone solo una minima parte.
Ora in entrambi i campi sopradetti ci sono delle importanti novità che, se combinate, potrebbero in breve tempo portare a pannelli fotovoltaici al silicio ad elevatissima produttività.
Da un lato all’Università di Harvard si è scoperta l’esistenza del silicio nero, che presenta delle capacità di assorbimento della luce solare di gran lunga superiori al silicio attualmente utilizzato nelle celle solari.
Il silicio nero è stato ottenuto, irradiando con una serie di impulsi laser una superficie di silicio in presenza di esafluoruro di zolfo. Il gas reagisce con il silicio, inducendo delle trasformazioni strutturali, con il risultato di conferire al silicio una struttura caratterizzata dalla presenza di picchi ultrasottili.
Questa nuova struttura che appare, per l’appunto, di colore nero, si è rivelata in grado di assorbire quasi tutta la luce incidente, in un’ampia regione dello spettro elettromagnetico: dall’ultravioletto all’infrarosso.
Altri progressi sono anche dovuti alla comprensione degli effetti delle condizioni atmosferiche sulle varie componenti delle differenti lunghezze d’onda della luce
L’ARC Photovoltaic Centre of Excellence dell’Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW), a Sidney, ha dichiarato di aver raggiunto un’efficienza del 25%, un traguardo ritenuto dagli esperti del settore “una pietra miliare”.
La previsione è di arrivare a uno spessore pari a un centesimo rispetto alle celle al silicio convenzionali.
