Realizzate celle solari ultra sottili e super flessibili


    Un gruppo di ricercatori della Corea del Sud ha realizzato delle celle solari ultrasottili abbastanza flessibili da essere avvolte attorno ad una comune matita.

    Celle solari ultrasottili abbastanza flessibili da essere piegate intorno a piccoli oggetti, ad esempio il bordo di una lastra di vetro dello spessore di 1 mm, come mostrato nella foto. Credit: Juho Kim, et al/ APLImmagine 1 - Celle solari ultrasottili abbastanza flessibili da essere piegate intorno a piccoli oggetti, ad esempio il bordo di una lastra di vetro dello spessore di 1 mm, come mostrato nella foto. Credit: Juho Kim, et al/ APL

    In futuro potrebbero essere realizzati pannelli solari pieghevoli da integrare nel tessuto dei vestiti per alimentare fitness tracker, occhiali smart o smartphone mentre si è in movimento.

     

    Le celle hanno uno spessore di circa un micrometro (1 µm = 1 × 10−6 m) e sono realizzate in arseniuro di gallio.

    I ricercatori, del Gwangju Institute of Science e Technology, hanno stampato le celle direttamente su una superficie flessibile senza l'utilizzo di alcun adesivo.

    Un nuovo metodo di produzione

    Le celle sono state quindi "saldate a freddo" su un elettrodo riscaldando lo strato superiore del materiale fotosensibile a una temperatura di 170 °C ed applicando una pressione, tale materiale fondendo superficialmente ha agito come una colla temporanea. Il materiale fotosensibile successivamente è stato asportato lasciando un legame diretto metallo-metallo.

     

    Lo strato metallico di fondo agisce inoltre come un riflettore, serve per convogliare i fotoni verso le celle solari. I ricercatori hanno testato l'efficienza delle celle nel convertire la luce solare in elettricità, i risultati mostrano che tali dispositivi sono paragonabili con celle fotovoltaiche che possiedono uno spessore maggiore. Gli scienziati hanno eseguito anche test di flessione, le celle possono essere avvolte intorno a superfici che misurano un raggio di soli 1,4 millimetri.

    «Le nostre celle fotovoltaiche sono spesse soltanto 1 micrometro, più sottili della media di un capello umano» scrive l’ing. Jongho Lee. «Le celle più sottili sono meno fragili sotto flessione, ma possiedono un’efficienza simile o addirittura leggermente superiore delle celle aventi uno spessore maggiore» prosegue Lee.

     

    Le celle fotovoltaiche standard sono tipicamente centinaia di volte più spesse, mentre la maggior parte delle celle fotovoltaiche cosiddette “sottili” possono avere uno spessore superiore da 2 a 4 volte.

    Pochi altri gruppi di ricerca hanno annunciato di aver realizzato celle solari con uno spessore di circa 1 micrometro utilizzando diversi modi, ad esempio rimuovendo l’intero substrato attraverso la tecnica dell’acquaforte.

    Invece della tecnica dell’acquaforte il team di ricerca del dott. Lee ha sviluppato un nuovo metodo di stampa che può essere utilizzato per rendere molto flessibili le celle solari fotovoltaiche utilizzando una minore quantità di materiali.

     

    Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Applied Physics Letters.

     



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