L'oro degli sciocchi per i pannelli solari

Secondo i ricercatori dell'Università della California, Berkeley e del Lawrence Berkeley National Laboratory, uno dei migliori materiali per realizzare celle solari a basso costo è la pirite di ferro (meglio conosciuta come l'oro degli sciocchi).

I ricercatori di recente pubblicato un articolo in Scienze e tecnologie ambientali che esamina 23 materiali semiconduttori con proprietà che li rendono promettenti per la conversione della luce solare in elettricità. Hanno valutato il costo e l'abbondanza di questi materiali per determinare quale avrebbe funzionato bene per le celle solari a basso costo che potrebbero essere realizzate in numeri abbastanza grandi da soddisfare il fabbisogno mondiale di elettricità. Le celle solari odierne sono per lo più realizzate in silicio, che è costoso da raffinare e purificare, o da sottili film di tellururo di cadmio, che contengono elementi relativamente rari o tossici, il che rende difficile o impossibile scalarli per fornire tutta l'elettricità mondiale.

I ricercatori sostengono che la ricerca dovrebbe essere diretta a materiali che sono economici e abbastanza abbondanti da soddisfare facilmente il fabbisogno energetico mondiale. Il solfuro di ferro (pirite), o oro degli sciocchi, si è distinto da tutte le altre opzioni, seguito da vicino dal silicio amorfo, un materiale utilizzato oggi in alcune celle solari. Stimano che questi materiali potrebbero fornire da 100 a 1.000 volte l'attuale fabbisogno mondiale di elettricità.

Ma potrebbe esserci un problema. Mentre in teoria, l'oro degli sciocchi può brillare come materiale per celle solari, raggiungere i livelli di prestazione teorici sarà impegnativo. Da un'altro studio pubblicato nel 2000 :

Circa 20 anni fa la pirite (FeS2) è stata proposta come un candidato promettente per l'uso [prospettico] come materiale assorbente fotovoltaico per celle solari a film sottile. Tra le sue proprietà fisiche – l'altissimo coefficiente di assorbimento e un opportuno bandgap energetico (Eg≈0.95 eV) per la conversione dell'energia fotovoltaica – anche la sua atossicità e la sua composizione da elementi abbondanti sono stati considerati come particolari vantaggi della pirite.

Tuttavia, le promesse non sono state mantenute. Sebbene le efficienze quantistiche e le fotocorrenti fossero ragionevolmente elevate per i campioni di pirite monocristallina, le tensioni a circuito aperto non hanno mai superato circa 200 mV a temperatura ambiente, troppo basse rispetto al band gap della pirite. La massima efficienza finora riportata è di circa il 2,8 %.

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