Fotovoltaico a concentrazione, nuovo record di efficienza con celle multi-junction

Si tratta di una cella solare composta di quattro sotto-celle, attraverso le quali il team franco-tedesco del Fraunhofer Institute sta cercando, passo dopo passo di raggiungere il traguardo del 50% di efficienza nella conversione di luce solare in elettricità, un obiettivo non così lontano se si pensa che il precedente primato risale al maggio di questo stesso anno, solo 5 mesi fa quindi, e in questo breve tempo l'efficienza delle celle è aumentata, grazie al lavoro degli scienziati, dell'1,1% (da 43,6% a 44,7%).

Questa nuova tipologia di celle viene utilizzata nei sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV), una tecnologia che ha permesso di ottenere efficienze due volte superiori rispetto al fotovoltaico convenzionale. Utilizzate iniziamente nella tecnologia spaziale, le celle III-IV multi-junction sono state impiegate anche sulla terra permettendo di ottenere risultati considerevoli. Stiamo parlando di diverse sotto-celle montate su una singola cella, ognuna composta di un semiconduttore diverso che consente di assorbire differenze lunghezze d'onda dello spettro solare.

Nella realizzazione di questa innovazione tecnologica, che è costata tre anni di lavoro, ha giocato un ruolo centrale una nuova procedura chiamata "wafer bonding", grazie alla quale gli scienziati sono stati in grado di connettere due cristalli semiconduttori e ottenere così una combinazione in grado di raggiungere efficienze di conversione più elevate. I moduli fotovoltaici a concentrazione su cui far funzionare questa tecnologia sono stati realizzati da Soitec e sono impiegati nell'ambito di impianti solari situati in regioni molto soleggiate con una percentuale elevata di radiazione diretta. Attualmente Soitec possiede impianti di questo genere (CPV) in circa 18 paesi, tra cui Italia, Francia, Sudafrica e California.

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