Record rinnovabili: California, Regno Unito e con il silicio nero

This means that the surface recombination issue has truly been solved and black silicon solar cells have real potential for industrial production.

Nature Nanotechnology, 18 Maggio 2015

A causa delle condizioni climatiche - vento e sole in tutta la nazione, il giorno 6 Giugno 2015 il Regno Unito ha fatto registrare un record di energia rinnovabile: il 43% con 13.4 GW. Il carbone era fermo al 7%. Il petrolio era al 26%. Il resto era nucleare, importazioni ed energia stoccata in Scozia e nel Galles.

Certo e' stato un giorno speciale per gli inglesi - condizioni meteo cosi favorevoli sono rare, eppure questo nuovo record lascia capire che se veramente decidessimo di darci da fare con le rinnovabili, non ci ferma nessuno.

---

Passiamo alla Calfornia dove il 31 Maggio 2015 ci sono stati picchi di energia solare al 50% - la settima economia del mondo alimentata per meta' dal sole. Abbiamo qui un mandato legale di produrre il 33% di energia dal sole entro il 2020. Nel 2013 siamo arrivati al 22.5%. Tutto lascia presagire che il limite del 33% sara' raggiunto e forse pure superato.

--

Una delle celle fotovoltaiche finandesi con efficenza record

Superficie di silicio nero

E infine arrivano a valanghe i progressi nell' efficenza delle celle fotovoltaiche. 

In Finlandia qualche giorno sono state create le prime celle al silicio nero con efficenza del 22.1%. Un record assoluto, riportato da Nature Technology.

Uno di problemi principali nel creare celle fotovoltaiche e' la ricombinazione delle cariche.  Fondamentalmente, arriva il fotone (la luce) e dal silicio si liberano gli elettroni. Ci piacerebbe che questi elettroni liberi possano generare una corrente, ma spesso invece vengono riassorbiti da altri atomi di silicio, "ricombinadosi" e sprecando i fotoni.  I finlandesi hanno semplicemente progettato prima e applicato poi uno speciale strato di alluminio sulle celle fotovoltaiche al silicio nero e voila' - la ricombinazione si e' ridotta dal 50% al 4%.

Il silicio nero e' una superficie fatta di cristalli di silicio affusolati di altezza 10 micron e di diametro 1 micron ciascuno. Questi piccoli "aghi" di silicio semiconduttore fanno si che ci sia un alto assorbimento di luce visibile e infrarossa, ed una bassissima riflessione della luce incidente - cioe' tutti o quasi i fotoni che arrivano vengono assorbiti, rendondoli ottimali per farci i pannelli fotovoltaici. Mancava solo da migliorare la ricombinazione, ed ecco, ci sono riusciti.

Si aprono un sacco di nuove strade con questo silicio nero. 

Il giorno 24 Aprile, invece la cinese Trina Solar che produce celle fotovoltaiche commericiali ha annunciato il record di efficenza di moduli di silicio multicristallini, arrivando al 19%.  La tedesca Manz e' invece arrivata al 16% di efficienza in moduli di energia solare di rame-indio-gallio-selenio (CIGS) in pannelli pronti per la commercializzazione, come riportano da comunicati del 27 Aprile. E infine, la TSMC Solar di Taiwan, il giorno 28 Aprile annuncia di essere arrivata al 16.5% di efficenza dagli stessi moduli CIGS di Germania.

Tutti questi pannelli sono pronti per essere venduti adesso. I laboratori su citati lavorano per migliorare ancora l'efficenza dei loro prodotti.


---

Ultima cosa: il silicio nero e' stato scoperto per puro caso negli anni '80. Solo oggi cerchiamo di capire come fare per farci cose "utili". Ma 30 anni fa non lo poteva sapere nessuno che una superificie di aghi di silicio potesse portare a scoperte potenzialmente fenomenali per il pianeta. E' stato cosi per mille altre cose - dall'elettricita' ad internet. E quindi quando dicono che la scienza in se e per se deve "essere utile" o perche' "sprechiamo tutti quei soldi per il CERN" etc etc sono tutte balle.

La scienza e'  voglia di sapere, non utilitarismo.