Fotovoltaico, una storia che arriva alla terza generazione

E’ una storia che va avanti da quasi sessant’anni quella del fotovoltaico, che è arrivato alla sua terza generazione e promette di evolvere ancora con interessanti sviluppi. I primi risalgono al 1954, quando presso i Bell Laboratories si dedicarono questi studi inizialmente dedicati alle applicazioni spaziali.

 Una tecnologia che, ad oggi, rappresenta ancora l’80 % del mercato delle energie rinnovabili.

La ricerca, da allora ha fatto passi importanti, segnati ad esempio nel 1976 dall’avvento della tecnologia ‘thin’ che permette di depositare direttamente in film sottili i componenti, sui substrati di vetro o su lamine di metallo utilizzati come il silicio amorfo (a-Si) semiconduttore (una miscela di rame, indio, gallio, seleniuro, chiamato CIGS, o telluride di cadmio, chiamato CdTe), anche se alcuni dei materiali utilizzati si sono scoperti dannosi per l’ambiente.

Altro passo fondamentale è stato, nel 2000, quando il premio Nobel Alan Heeger ha scoperto la possibilità di utilizzare componenti organici derivati da materie plastiche per la realizzazione dei semiconduttori. Alcuni studi hanno poi dimostrato la costanza nel tempo di tali componenti ed i progressi della resa e della stabilità sono risultati molto importanti. Così la DisaSolar ha progettato di realizzare una tecnologia basata su queste scoperte, implementando alcuni processi produttivi mediante processi di stampa “a getto di inchiostro” a basso costo, su grandi superfici. Per tutti i dettagli

Ma come dicevamo prima la ricerca va sempre avanti e nella terza generazione del fotovoltaico il segreto sta in uno strato attivo chiamato “eterogiunzione distribuita” che contiene una miscela di materiali organici di tipo p (caricato positivamente) e di tipo n (caricato negativamente), ottenuti mediante un processo di separazione di fase e forma una rete in cui si ”incastrano” zone di tipo p e di tipo n. Un processo che serve per convertire la luce in energia elettrica, all’interno di una cella, in quattro fasi successive che vanno dall’assorbimento della luce alla raccolta delle cariche nel circuito esterno per produrre energia elettrica.

Ciascuno passaggio comprende meccanismi fisici fondamentali che contribuiscono al funzionamento complessivo della cella. I vantaggi e la differenziazione dei moduli fotovoltaici organici rispetto ad altre tecnologie sono numerosi. Tali vantaggi derivano dal substrato organico, in plastica, e dal processo di fabbricazione a stampa. Ecco le caratteristiche 

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