Gli strumenti per la produzione di chip producono celle solari ultra efficienti

Soitec , una società manifatturiera francese, afferma di aver utilizzato tecniche progettate per realizzare microprocessori per produrre celle solari con un'efficienza record del 46 percento, convertendo più del doppio della luce solare in elettricità rispetto alle celle convenzionali.

Un wafer contenente 500 minuscole celle solari, prodotto da Soitec, ha prodotto un nuovo record mondiale.

Sebbene le celle siano più complicate da produrre, l'utilizzo di tecniche di produzione consolidate promette di contenere i costi di produzione.

Le normali celle solari utilizzano un semiconduttore per convertire la luce solare in elettricità. Le celle prodotte da Soitec hanno quattro semiconduttori, ciascuno progettato per indirizzare una parte diversa dello spettro solare. Soitec ha prodotto la sua prima cella a quattro semiconduttori circa un anno fa. Da allora, ha migliorato rapidamente l'efficienza e sembra sulla buona strada per essere la prima azienda a raggiungere il tanto atteso traguardo del 50 percento di efficienza.

Negli ultimi anni, i costi dell'energia solare sono scesi di oltre l'80%, soprattutto perché le aziende hanno trovato modi più economici per produrre celle solari al silicio convenzionali. Ma l'energia solare è ancora più costosa dei combustibili fossili nella maggior parte dei luoghi.

Soitec è una delle numerose aziende che tentano di ridurre i costi rendendo le celle solari più efficienti, quindi sono necessarie meno per generare la stessa quantità di energia. Ciò riduce i costi di installazione, che possono rappresentare più della metà del costo dell'energia solare (vedi Pannelli solari che si configurano da soli). La sfida è raggiungere efficienze elevate senza aumentare in modo significativo il costo di produzione delle celle.

La combinazione di più semiconduttori in una cella solare è una vecchia idea difficile da eseguire nella pratica. È possibile far crescere i materiali semiconduttori separatamente e quindi legarli insieme, ma ciò richiede più modelli cristallini, il che è costoso e può provocare legami imperfetti.

Per realizzare le sue celle solari a quattro semiconduttori, Soitec inizia coltivando due materiali semiconduttori atomicamente compatibili su un modello e due diversi semiconduttori compatibili su un altro. Una delle dime viene quindi rimossa in modo che possa essere riutilizzata (la struttura della cella solare finale rende difficile la rimozione dell'altra). Infine, le due coppie di semiconduttori vengono impilate insieme. Soitec utilizza già da anni il processo di riutilizzo della sagoma e di incollaggio dei semiconduttori per realizzare componenti per microprocessori e altri dispositivi elettronici.

L'azienda prevede di iniziare la produzione ad alto volume delle sue celle a quattro semiconduttori nel 2016. Tuttavia, rimangono alcune domande su quanto sarà economico il suo processo. La società non fornisce stime specifiche per il costo per kilowatt di energia solare utilizzando la sua tecnologia, affermando che i numeri dipendono dalla posizione.

Altre aziende sono in lizza per essere le prime a raggiungere il 50 percento di efficienza. Quest'anno la startup Semprius ha dimostrato celle a quattro semiconduttori che erano efficienti del 44,1% e la società afferma che è sulla buona strada per battere il record mondiale il prossimo anno.

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