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Gli scienziati dell’Università di Warwick riferiscono di aver scoperto un nuovo tipo di effetto fotovoltaico, quello che loro chiamano “flexo-photovoltaics” che potrebbe consentire di superare quel limite intrinseco definito dalla legge di Shockley-Queisser e che fissa al 33,7 percento il valore massimo della conversione energia solare/energia elettrica.
Nei tradizionali pannelli solari realizzati in silicio, quando la giunzione p-n viene colpita da un fotone dotato di sufficiente energia, un elettrone passa dalla banda di valenza a quella di conduzione, dando luogo ad un flusso di corrente nel circuito esterno.
Nel caso del “bulk photovoltaic effect” non esiste tale limite, come afferma Marin Alexe, professore dell’Università di Warwick, e l’effetto si verifica solo in materiali la cui struttura cristallina manca di quella che viene chiamata centrosimmetria. I materiali che mancano di centrosimmetria, come il titanato di bario, possono mostrare l’effetto “bulk photovoltaic” con la produzione di una piccola corrente pur in assenza di giunzione p-n.
I ricercatori hanno tentato di utilizzare il silicio per realizzare un sistema centrosimmetrico ed ottenere l’effetto voluto; oltre che col silicio sono state condotte prove anche con il titanato di stronzio e l’ossido di titanio. “Questo effetto non ha limiti termodinamici, perché non è basato sulla giunzione p-n” sostiene Alexe “Quello che possiamo anche effettivamente affermare è che nulla ci impedisce, di utilizzare entrambi gli effetti nello stesso dispositivo.”
Alexe immagina una serie di micro-punte premute su una convenzionale cella solare al silicio. “Questo è il modo più semplice; non è necessariamente il modo più economico o il modo più intelligente“, afferma Alexe. Un’altra soluzione potrebbe essere quella di ingegnerizzare i difetti che inducono la deformazione nel silicio.
Lo studio è stato pubblicato recentemente su Science Advances.
