Università del Michigan: fotovoltaico low cost

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I ricercatori dell’Università del Michigan hanno scoperto un particolare effetto magnetico della luce solare in grado di rivoluzionare il modo di pensare il fotovoltaico.

Le celle solari tradizionali potrebbero essere eliminate lasciando a nuove celle costruite con materiali low cost come il vetro senza più ricorrere ai semiconduttori.

Tale effetto magnetico un è stato definito una “strana reazione” da Stephen Rand autore della scoperta e dell’articolo pubblicato sul Journal of Apllied Physics.

La luce è caratterizzata 2 componenti: una elettrica ed una magnetica. Fino ad oggi si è sempre pensato che l’effetto dei campi magnetici generati fosse così debole da essere completamente ignorato.

Il professor Rand e il suo team di ricerca hanno scoperto invece che quando la luce, ad una giusta intensità, viaggia in un materiale che non conduce elettricità, il campo magnetico ha un effetto 100 volte più potente dell’attesa.

A tali condizioni, gli effetti magnetici sono in grado di sviluppare una forza equivalente ad un forte effetto elettrico.

Questa scoperta potrebbe portare alla progettazione di celle solari alternative ed innovative senza utilizzare semiconduttori.

Nelle celle solari tradizionali la luce passa in un materiale, viene assorbita e genera calore.
Nelle celle senza semiconduttori l’attesa è di avere un carico minore di energia: non avviene un assorbimento della luce ma un immagazzinamento dell’energia nel momento in cui si viene a generare il campo magnetico.

Rand sostiene che “Il magnetismo intenso può essere indotto dall’intensità della luce e diventa una fonte di energia molto potente”.

L’effetto magnetico porta ad una separazione delle cariche positive e negative di un materiale e genera una differenza di potenziale elettrico. Questo fenomeno accade anche con il vetro che è un materiale a basso costo.

I ricercatori sono impegnati a cercare i tipi di materiale più idonei da utilizzare per realizzare concretamente queste celle solari del futuro. Un’ottimo candidato sembrerebbe essere la ceramica trasparenti.

“Per mettere a punto le moderne celle solari, occorre un processo lunghissimo sui semiconduttori – ha commentato William Fisher, uno degli studiosi del team – A noi occorrono solo lenti per catturare la luce e una fibra che la guidi. Il vetro va bene per entrambe le cose, la ceramica ancora meglio”.
Scegliendo il materiale più adatto, queste celle posso arrivare ad avere un’efficienza pari a quella dei tradizionali pannelli solari (circa del 10%).

Le condizioni ottimali prevedono che l’intensità luminosa sia di 10 milioni di Watt per centrimetro quadrato: la luce solare non arriva a questo valore tuttavia utilizzando nuovi materiali questo gap può essere colmato ed è possibile avere lo stesso risultato anche con un’intensità minore.

I test verranno avviati l’estate prossima: per un fotovoltaico low cost di qualità occorre aspettare.

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