Celle solari CIGS flessibili: raggiunta efficienza record!

Scienziati EMPA hanno migliorato per la settima volta dal 1999 il rendimento (21,4 per cento) di solar cells pieghevoli su pellicola polimerica

Un nuovo record di efficienza del 21,4 per cento è stato raggiunto per una cella solare CIGS flessibile su pellicola polimerica dagli scienziati del Laboratorio Federale Svizzero per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali.
Le celle solari di questo tipo (CIGS è l’acronimo di Copper Indium Gallium Selenide, cioè Seleniuro di Rame Indio e Gallio) sono particolarmente adatte per applicazioni su tetti, veicoli di trasporto o dispositivi mobili.
Un gruppo di scienziati dell’EMPA ha infatti spinto l’efficienza delle celle solari flessibili a un nuovo limite.
Misurazioni indipendenti hanno rivelato un’efficienza del 21,4 per cento allorché questo tipo di celle solari convertono la luce in elettricità.
A mo’ di confronto, la migliore efficienza di una cella solare non flessibile fatta di silicio cristallino è registrata al 26,7 per cento.
I dettagli del risultato della ricerca sono stati presentati alla 38esima “European Photovoltaic So-lar Energy and Conference and Exhibition” (EU PVSEC) il 7 settembre 2021 da Romain Carron, capogruppo del Laboratorio di Film Sottili e Fotovoltaico diretto da Ayodhya Nath Tiwari.
Le celle solari flessibili ad alta efficienza sono elaborate su un film polimerico con un metodo di co-evaporazione a bassa temperatura per la crescita del semiconduttore Cu(In,Ga)Se2 a film sottile, che assorbe la luce.
Shiro Nishiwaki, scienziato dell’EMPA, ha ottimizzato la composizione dello strato e degli alcali dopanti per ottenere un miglioramento delle prestazioni.
I ricercatori hanno poi studiato gli effetti dell’esposizione combinata al calore e all’illuminazione dopo l’elaborazione delle celle solari e hanno trovato un aumento delle prestazioni fotovoltaiche, che rimane per di più stabile per diversi mesi.
L’efficienza del 21,38 per cento di questo tipo di celle solari è misurata in modo indipendente presso il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE di Friburgo, in Germania.

Un “gemello digitale” per affinare le… cure personalizzate

Un’équipe che stabilisce primati da ventidue anni…

Ayodhya Nath Tiwari e il suo team stanno facendo ricerca sulle celle solari flessibili a film sottile da più di 22 anni. Con la loro profonda conoscenza della tecnologia e dei processi fisici fondamentali, hanno raggiunto diversi record di efficienza nel corso degli anni.
Hanno iniziato con il 12,8 per cento nel 1999, passando in seguito al 14,1 per cento (2005), 17,6 per cento (2010), 18,7 per cento (2011), 20,4 per cento (2013) e 20,8 per cento nel 2019.
I moduli solari flessibili e leggeri con questa tecnologia sono particolarmente adatti per applicazioni su tetti e facciate di edifici, serre, veicoli di trasporto, dirigibili e sui dispositivi elettronici portatili.
L’EMPA collabora con l’azienda svizzera Flisom per la produzione roll-to-roll di moduli solari flessibili leggeri per tali applicazioni.
Il lavoro di ricerca e sviluppo è sostenuto dall’Ufficio Federale dell’Energia della Confederazione Elvetica.

La prima batteria… biodegradabile è già realtà in Svizzera