{"id":6181,"date":"2021-03-31T18:00:01","date_gmt":"2021-03-31T16:00:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ledspadova.eu\/?p=6181"},"modified":"2021-04-03T15:08:42","modified_gmt":"2021-04-03T13:08:42","slug":"celle-fotovoltaiche","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ledspadova.eu\/en\/2021\/03\/celle-fotovoltaiche\/","title":{"rendered":"Third generation photovoltaic cells"},"content":{"rendered":"

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Gioved\u00ec 25 marzo 2021<\/strong> si \u00e8 tenuto in modalit\u00e0 telematica la terza Energy Talk<\/em> dell’anno, intitolata \u201cTecnologie Fotovoltaiche ieri, oggi e domani<\/a>\u201d con relatore il prof. Matteo Meneghini<\/a>, docente dell\u2019Universit\u00e0 di Padova, dove svolge attivit\u00e0 di ricerca presso il Dipartimento di Ingegneria dell\u2019Informazione<\/a>.<\/p>\n

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Dopo aver introdotto i principi fisici fondamentali della conversione fotovoltaica<\/strong> tramite dispositivi a semiconduttori, il prof. Meneghini ha offerto una panoramica delle principali tecnologie oggi esistenti in questo settore, analizzandone le diverse caratteristiche, le performance e i processi di fabbricazione.<\/p>\n

Tra le varie tipologie di celle oggi disponibili a livello commerciale, quelle al Silicio cristallino<\/strong> (c-Si) ricoprono attualmente circa il 95% del mercato<\/a>, mentre il restante 5% si trovano le c.d. celle di seconda generazione<\/strong>, realizzate in film sottili (thin film<\/em>) di materiali compositi quali il Tellururo di Cadmio<\/a> (CdTe), Selenuro di Rame-Indio-Gallio (CIGS) e Arseniuro di Gallio (GaAs), oppure nuovamente in Silicio, ma questa volta in struttura amorfa (a-Si).<\/p>\n

\"Solar<\/a>

Source: US Department of Energy, Office of Energy Efficiency & Renewable Energy<\/p><\/div>\n

Se da un lato il Silicio cristallino pu\u00f2 vantare una vasta diffusione per via di una maggiore maturit\u00e0 tecnologica<\/strong> e di un’efficienza pi\u00f9 elevata (fino al 22% per il policristallino, oltre il 26% per il mono), dall’altro i materiali a film sottile presentano notevoli vantaggi, quali: minor impiego di materie prime, peso ridotto, costi di produzione<\/strong> e intensit\u00e0 energetica inferiori (il processo di fusione e cristallizzazione<\/a> del Silicio richiede invece temperature superiori ai 1400\u00b0C). Si distinguono inoltre per la possibilit\u00e0 di essere depositati su substrati flessibili<\/strong>, anche di grandi dimensioni.<\/p>\n

\"Emerging<\/a>

Emerging Solar Cell Efficiencies (1990-2020). Source: Optic and photonics news<\/em><\/a><\/p><\/div>\n

Lo sguardo della ricerca<\/strong> invece \u00e8 attualmente rivolto verso lo studio di nuove soluzioni alternative al Silicio, come le celle organiche<\/a> (OPV) o le DSSC<\/a> (Dye Sensitized Solar Cells<\/em>), capaci di garantire buone prestazioni anche con un irraggiamento ridotto. \u201cMiracolose<\/strong>\u201d sono state definite invece le celle alle Perovskiti<\/a>, per le quali si \u00e8 registrato a partire dal 2009 un repentino aumento dei rendimenti massimi raggiunti – specialmente nelle configurazioni tandem<\/strong> assieme al Silicio<\/a>. Verso queste sono concentrati gli sforzi di numerosi ricercatori, e ci si aspetta una notevole diffusione nei prossimi anni. Si \u00e8 parlato anche di altre tecnologie avanzate<\/strong>, tra cui le celle multigiunzione<\/a> e quelle a Quantum Dots<\/em><\/a>, in grado di arrivare a generare addirittura due elettroni da un singolo fotone, grazie alla possibilit\u00e0 di modificare l\u2019energia di assorbimento del materiale variando le dimensioni dei dots<\/em>.<\/p>\n

Durante la parte conclusiva dell\u2019incontro \u00e8 stata posta attenzione sull’integrazione del fotovoltaico negli edifici<\/strong> (building-integrated photovoltaics<\/a>)<\/em>, per il quale si sta gi\u00e0 assistendo ad un crescente impiego sui tetti (mentre si sperimenta ancora su facciate e finestre), sul potenziale fotovoltaico in Italia, e sull\u2019importanza delle smart grids<\/em> nel garantire un funzionamento ottimale di questi impianti.<\/p>\n

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Matteo Meneghini<\/a> \u00e8 ingegnere elettronico<\/strong> e professore associato all’Universit\u00e0 di Padova, presso cui svolge attivit\u00e0 di ricerca nell’ambito dei semiconduttori<\/strong> composti all’interno del gruppo ACME<\/a> (Advanced Characterization and Modeling of Electronics) del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione<\/a> (DEI). Si occupa principalmente di studiare la caratterizzazione e la simulazione di dispositivi elettronici per il risparmio energetico (LED, diodi laser, celle solari di nuova generazione, transistor HEMTs, etc.) e per le telecomunicazioni (RF e 5G).<\/p>\n

Dal 2003 ad oggi, il prof. Meneghini \u00e8 stato autore<\/strong> e coautore di oltre 300 articoli e documenti<\/a> in atti di conferenze o riviste, collaborando spesso con importanti aziende e centri di ricerca del settore. Per queste pubblicazioni ha ricevuto inoltre diversi riconoscimenti<\/a> “best paper award<\/em>” a livello internazionale.<\/p>\n

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