Dai laboratori dell’Australia arriva un nuovo record per il fotovoltaico a film sottile. Un gruppo di ricercatori dell’Università del New South Wales, infatti, ha raggiunto un grado di efficienza del 7,6%, il più elevato al mondo per le celle solari flessibili.

Il primato, confermato ufficialmente dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti, è unico in quanto per la prima volta è stato raggiunto con una cella full size anziché con un prototipo su scala ridotta. Fino ad ora la tecnologia del film sottile ha sempre registrato prestazioni abbastanza basse, nonostante sia da anni oggetto di ricerca: il valore più alto raggiunto in questi anni è stato un 12,6% ma su unità piccolissime con un’area foto attiva di solo 0,42 cm². I ricercatori australiani hanno raggiunto il 7,6% di efficienza di conversione della luce solare in energia elettrica con una cella di un cm2 di superficie.

I ricercatori australiani, inoltre, hanno cercato di risolvere due punti critici delle celle solari a film sottile: i costi elevati e la tossicità dei materiali rari impiegati solitamente impiegati per produrre le celle solari.
Per superare questi ostacoli, hanno sviluppato una tecnologia il cui punto di forza è l’impiego di materiali abbondanti in natura ed economici: il rame, lo zinco, lo stagno e lo zolfo.

A differenza delle celle solari al tellururo di cadmio (CdTe) e del film sottile al seleniuro di rame indio gallio (Cgis), le celle al rame, zinco, stagno e zolfo (fotovoltaico Czts, solfuro di zinco rame stagnato) non presentano problemi di tossicità.
Il basso costo dei materiali e la facilità di smaltimento (dovuta all’assenza di elementi tossici) non sono gli unici punti di forza del fotovoltaico Czts. Infatti, le celle possono essere depositate direttamente sul film senza necessità di costruire wafer solari al silicio, in strati anche 50 volte più sottili di un capello umano. Inoltre rispondono meglio del silicio per le lunghezze d’onda della luce blu e possono quindi essere impiegate per potenziare le performance del silicio. Il prossimo obiettivo degli scienziati è portare il livello di efficienza più vicino alla soglia del 20% per rendere la tecnologia matura per la produzione su scala commerciale.