Gli scienziati del National Renewable Energy Laboratory (NREL) hanno fabbricato una cella solare multigiunzione con un'efficienza di conversione record di quasi il 50%.
In genere, a causa della loro natura altamente efficiente e, soprattutto, degli elevati costi associati alla loro realizzazione, le celle solari multigiunzione sono spesso utilizzate per alimentare i satelliti. Sulla Terra, vengono impiegate solo negli impianti fotovoltaici a concentrazione. Infatti, realizzare impianti fotovoltaici tradizionali con celle solari multigiunzione risulterebbe molto costoso, a causa appunto dell'elevato costo di quest'ultime. Invece, negli impianti fotovoltaici a concentrazione, grazie alla concentrazione della radiazione luminosa, è possibile utilizzare molto meno materiale semiconduttore fotoattivo - un centesimo o addirittura un millesimo - mantenendo le prestazioni pari o addirittura superiori a quelle di un impianto fotovoltaico tradizionale, per cui a parità di prestazioni è possibile utilizzare un numero inferiore di celle solari riducendo così i costi.
La cella solare multigiunzione messa a punto dai ricercatori del NREL è costituita da ben sei strati fotoattivi (giunzioni) realizzati con i materiali III-V - così chiamati per la loro posizione sulla tavola periodica - che godono di una vasta gamma di proprietà di assorbimento della luce. Ciascuna delle sei giunzioni è progettata per catturare la luce da una parte specifica dello spettro solare. Nonostante la cella solare contenga circa 140 strati totali di vari materiali III-V, è tre volte più sottile di un capello umano.
Con questa cella solare il team del NREL ha raggiunto un'efficienza record di conversione solare sotto illuminazione concentrata del 47,1%, mentre una sua variante ha stabilito il record mondiale di efficienza di conversione solare sotto illuminazione di un sole pari a 39,2%.
I ricercatori del NREL sono convinti che la loro cella solare multigiunzione possa raggiungere e superare l'efficienza del 50%. Attualmente, il principale ostacolo che lo impedisce è rappresentato dalle barriere resistive all'interno della cella che impediscono il flusso di corrente. Nel frattempo, i ricercatori sono fortemente impegnati nella riduzione del costo delle celle solari multigiunzione al fine di aprire nuovi mercati a questi dispositivi ad alta efficienza.
fonte: National Renewable Energy Laboratory