Nuova cella a concentrazione Sharp: coefficiente di conversione 43,5%

Sharp ha ottenuto un nuovo successo nella ricerca per il settore fotovoltaico: ha sviluppato la cella solare a concentrazione con il più elevato coefficienti di conversione (1) al mondo pari al 43,5% (2).

Questo risultato è stato realizzato grazie a una cella a concentrazione con struttura a tripla giunzione: queste celle sono utilizzate in un sistema a concentrazione formato da un insieme di lenti che convogliano la luce solare sulle celle per generare elettricità.

Le celle solari composte utilizzano gli strati foto-assorbenti costituiti da composti di due o più elementi, come l’indio e il gallio. La struttura di base di questa cella solare composta a tripla giunzione (tecnologia di proprietà di Sharp) consente di sovrapporre con efficienza tre strati foto-assorbenti, con InGaAs (arseniurio di indio e gallio) come strato inferiore.

Per raggiungere il massimo dell’efficienza, Sharp ha incrementato il rendimento delle cella consentendole di convertire in maniera efficace la luce solare, inoltre ha ottimizzato la spaziatura tra gli elettrodi sulla superficie del concentratore e minimizzato la resistenza elettrica della cella.

Questa innovazione è nata grazie agli sforzi di Sharp in ricerca e sviluppo all’interno del progetto R&D on innovative solar cells, promosso dal New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) (3).

Il valore del coefficiente di conversione raggiunto, pari a 43,5% stabilisce un nuovo record a livello mondiale per la conversione delle celle a concentrazione. Questo dato è stato confermato dall’Istituto Fraunhofer per i sistemi ad energia solare (ISE) in Germania (4).

Per la loro elevata efficienza di conversione, le celle solari composte sono state utilizzate principalmente sui satelliti spaziali. L’obiettivo di Sharp è quello di applicare questo nuovo record nei sistemi fotovoltaici a concentrazione al fine di generare in maniera efficiente elettricità utilizzando celle solare adatte a piccole superfici per renderle più pratiche per l’uso comune.

Note
1. Risultato ottenuto a livello di ricerca e confermato al 30 maggio 2012 per le celle solari a concentrazione (basato su un sondaggio condotto dalla Sharp).
2. Efficienza di conversione confermata dall’Istituto Fraunhofer per l’Energia Solare (ISE, una delle principali organizzazioni mondiali che certifica ufficialmente le misurazioni di efficienza di conversione energetica delle celle solari) nel mese di aprile 2012, con un ingrandimento di luce concentrata di 306 volte (superficie della cella: circa 0,167. cm2). 43,5% è il rendimento di conversione raggiunto dalla Solar Junction degli Stati Uniti nel marzo 2011.
3. New Energy Technology & Industrial Development Organization è un’organizzazione giapponese a gestione pubblica per la promozione di ricerca e sviluppo e la diffusione di tecnologie industriali, energetiche e ambientali.
4. ISE è un ente che collabora con l’Unione europea nel progetto “NGCPV: A new generation of concentrator photovoltaic cells, modules and systems”. La collaborazione fa parte del progetto “R&D on innovative solar cells”.