Pannelli fotovoltaici a base di "quantum dots"

A causa del cambiamento climatico che minaccia l’intero pianeta, è necessario ridurre le emissioni di anidride carbonica antropogeniche che causano l’effetto serra. È importante adottare una strategia concreta per cessare la dipendenza da combustibili fossili. In uno scenario con emissioni nette nulle, le fonti rinnovabili giocano un ruolo fondamentale, in cui il settore fotovoltaico farà da protagonista. Durante gli anni, sono stati fatti innumerevoli passi avanti nel settore della ricerca e della produzione di celle fotovoltaiche, con un miglioramento dell’efficienza ed una riduzione dei costi. Questa trattazione parla dell’utilizzo di materiali a quantum dot, una tecnologia che ha trovato largo utilizzo in innumerevoli settori grazie alle peculiari proprietà di tali materiali, come l’alta fotostabilità, lunga durata e bassi costi di produzione, per la produzione di pannelli fotovoltaici. I quantum dot sono nanocristalli-semiconduttori, con proprietà ottiche ed elettroniche dipendenti da dimensione e composizione. La dimensione di costruzione dei quantum dot influisce sulla quantità di energia richiesta per consentire a un elettrone di passare dalla banda di valenza alla banda di conduzione. In altre parole, è possibile variare il gap energetico di un materiale identico agendo sulla sua finitura. Tali proprietà ne permettono l’implementazione nelle celle solari. Uno degli aspetti più promettenti di questa tecnologia è la possibilità di modulare l’assorbimento su un ampio range dello spettro della radiazione solare e migliorare l’efficienza fotoelettrica. In dettaglio verranno analizzate le proprietà dei materiali quantum dot e le modalità di produzione. Infine, si descriverà l’implementazione nelle celle e si discuteranno le performance.