Dal MIT celle solari vegetali e un software per calcolare l'efficienza dei pannelli

Il Massachusetts Institute of Technology (MIT) continua a distinguersi nella ricerca sul fotovoltaico presentando, a distanza di pochi giorni, due nuovi successi.

La prima in ordine cronologico risale al 3 febbraio scorso e porta la forma del biofisico Andreas Mershin, che, riprendendo un progetto avviato otto anni fa da Shuguang Zhang, scienziato e direttore associato del MIT Center for Biomedical Engineering, è riuscito a trasformare foglie morte ed erba tagliata in celle solari di ultima generazione.

La tecnica produttiva consiste nell’estrarre dalle cellule vegetali le molecole adibite alla fotosintesi, conosciute come fotosistema-I (PS-I), stabilizzarle chimicamente e posizionarle quindi su un substrato di vetro ricoperto da nanofili di ossido di zinco e biossido di titanio. In pratica, il ricercatore ha sostituito il tradizionale strato di silicio con un complesso di molecole adibite alla fotosintesi.

Sebbene l'efficienza del sistema elaborato da sia 10.000 volte superiore rispetto alla versione precedente, il tasso di conversione dell'energia solare in elettricità è di appena lo 0,1% e sono dunque necessari miglioramenti affinché il dispositivo diventi realmente utile. Mershin si ritiene comunque soddisfatto e promette di continuare a lavorare per migliorare il sistema.

La seconda novità, datata 7 febbraio, si chiama Impurity-to-Efficiency Simulator (I2E) ed è un software per calcolare quale efficienza avrà una cella fotovoltaica ancora prima di fabbricarla, messo a punto da un team di ricercatori guidati da Tonio Buonassisi, professore di Ingegneria Meccanica.

Il nuovo strumento si basa sulla quantità delle impurità di ferro contenute nel silicio utilizzato per realizzare le celle.  Come noto, un fattore cruciale nel determinare l'efficienza cella solare è la dimensione e la distribuzione di particelle di ferro. Anche se il silicio è stato purificato al livello 99,9999%, la piccola quantità rimanente ferro può funzionare da ostacolo al flusso di elettroni.

Con il software I2E, gratuito e a disposizione di tutti, è dunque possibile calcolare la qualità del silicio e la quantità e posizione delle impurità. Informazioni che, a loro volta, permettono di calcolare l'efficienza di una cella fotovoltaica ancora prima di produrla, consentendo quindi di apportare idonei miglioramenti e di evitare sprechi di efficienza.

O.O.

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