Un "brillante" fotovoltaico

La flessibilità di applicazione è l’aspetto più importante di questa straordinaria invenzione ma i vantaggi sono prevedibili anche sotto il profilo economico. “Ciascuna di queste piccole celle impiega cento volte meno silicio rispetto a quelle attuali per generare la stessa quantità di energia elettrica”, afferma il ricercatore della Sandia Murat Okandan. Si sta parlando della novità tecnologica, che potrebbe aprire nuovi ambiti di applicazione per le energie rinnovabili, arriva dai Laboratori Nazionali Sandia, centro di ricerca americano sito nel cuore del New Mexico.

Si presenta come un piccolissimo gioiello, un “brillantino”, come suggeriscono i suoi stessi inventori, ma in realtà è una cella fotovoltaica. Più sottili di un capello umano (hanno uno spessore che si aggira tra i 14 e i 20 micrometri (μm)), dieci volte più piccole dei collettori fotovoltaici classici, le micro-celle promettono versatilità ed economicità maggiori rispetto a questi ultimi, nonché addirittura superiore efficienza. I “brillantini” solari sono fabbricati in silicio cristallino, utilizzando la tecnologia dei sistemi micro-elettro-meccanici (MEMS), al giorno d’oggi oramai molto comuni in campo elettronico.

“Le unità fotovoltaiche potrebbero essere prodotte in massa e applicate su strutture di forme inusuali, così da realizzare tende fotovoltaiche e persino vestiti. In virtù delle ridotte dimensioni, le celle brillantino sono soggette a minori deformazioni meccaniche, ciò le rende affidabili su tempi lunghi. Per il modo in cui esse sono costruite, infatti, qualora la singola cella avesse un difetto di fabbricazione, questo non comporterebbe lo scarto dell’intera “fetta” di silicio, come invece accadeva con la tecnologia precedente.

In caso di impieghi più convenzionali, celle di dimensioni molto ridotte come queste consentono una maggiore efficienza anche in zone d’ombra. Infatti, nei sistemi classici, quando una zona estesa della cella è all’ombra l’intera struttura smette di funzionare. La tecnologia impiegata infatti è ancora in fase di studio ed è soggetta a sviluppi ulteriori. Certamente nei costi di produzione occorre tenere in conto che per realizzare sistemi di questo tipo occorre “attrezzarsi”.

In questi termini è poco conveniente che le industrie che attualmente costruiscono pannelli e moduli fotovoltaici classici si convertano a questa nuova tecnologia. Sono invece le fonderie che realizzano normalmente microstrutture in silicio per l’elettronica ad avere i macchinari e le conoscenze (know-how) necessari alla produzione su larga scala dei “brillantini solari”. Futuri impieghi auspicabili per la nuova invenzione saranno nell’ambito dei satelliti e dei sensori (controllati a distanza), per i quali sistemi di auto-alimentazione sono necessari. Le nuove celle “brillantino” rendono dunque il fotovoltaico una soluzione largamente più versatile e dalle prospettive di impiego assai vaste, che ci permettono di ben sperare per il futuro delle energie rinnovabili.