Celle fotovoltaiche di alta efficienza a eterogiunzione silicio amorfo-nanocristallino/silicio cristallino per applicazioni industriali su vasta scala

Dal “PV Status report 2003” della Commissione Europea risulta che la produzione annua mondiale fotovoltaica presenta un incremento esponenziale a partire dal 1998. Estrapolando tale andamento le previsioni indicherebbero già per il 2010 una produzione annua mondiale di 8÷10 GWatt. Un obbiettivo di tale portata potrà essere raggiunto solo se saranno disponibili processi di fabbricazione del dispositivo fotovoltaico, che rispondano ad una serie di requisiti fra i quali i principali sono: - Alta efficienza di conversione (>20% AM1.5G) - Processi a pochi stadi e a basso consumo di energia - Lunga durata d'esercizio (>30 anni) - Basso costo - Abbondanza, reperibilità e non tossicità dei materiali usati I dispositivi fotovoltaici ad eterogiunzione, oggetto della presente ricerca dal 1996, presentano le caratteristiche fisiche e tecnologiche in grado di rispondere, se adeguatamente sviluppate ai requisiti sopra elencati. In particolare tali caratteristiche sono: a) Possibilità di raggiungere alte efficienze di conversione (>20% AM1.5G) su dimensioni di interesse industriale, (10x10) cm2. b) Processo di fabbricazione a bassa temperatura (≤ 200 °C) e basso consumo di energia. c) Compatibilità del processo con wafer di silicio di grado solare, di basso costo, e di spessore sottile (≤ 200 mm). d) Processo con un numero limitato di stadi con tempi complessivi di esecuzione relativamente bassi. e) Trattandosi di silicio, è prevista una durata di esercizio, già sperimentata su dispositivi commerciali standard, prossima ai 30 anni. In conclusione si ritiene che la presente attività di ricerca sul dispositivo fotovoltaico ad eterogiunzione possa ragionevolmente sfociare in applicazioni industriali nel breve-medio periodo.