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Celle solari ad alta efficienza in GaAs per applicazioni spaziali

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bili applicazioni nell’elettronica, Gerald Pearson, fisico presso i laboratori Bell, costru`ı involontariamente una cella solare al silicio molto piu`efficiente di quella a selenio. Altri due scienziati della Bell, Darryl Chapin e Calvin Fuller, perfezionarono la scoperta di Pearson e realizzarono la prima cella in grado di convertire in elettricita` abbastanza energia solare per alimentare dispositivi elettrici di uso quotidiano: il primo giorno di sole del 1954 la cella al silicio funzionava con un rendimento del 6%. Negli anni ’60 si comincio`a pensare di produrre ‘nastri e fogli’ di silicio, per cercare di risolvere il prob- lema degli ingenti sprechi di materiale dovuti al taglio dei lingotti. Ancora negli anni ’60 Shurland propose l’utilizzo del solfuro di cadmio, e nel ’67 era pronta la prima cella a solfuro di cadmio depositato su plastica. Negli anni ’70 cominciarono ad essere sviluppate, nell’ambito delle applicazioni spaziali, celle all’Arseniuro di Gallio (GaAs), le quali presero definitivamente piede nell’ultimo decennio del secolo[1]. Vennero sviluppati procedimenti per pro- durre silicio policristallino, meno costosi e meno dispendiosi di quelli per il monocristallino. Dopo la crisi petrolifera del ’73 Carson ottenne per caso una pellicola sottile di silicio amorfo idrogenato che, nel ’76, raggiunse il rendimento del 5,5 %. In quegli anni il DOE PV Research and Development Programme sperimentava pellicole sottili al silicio cristallino, e tutta una gamma di nuovi materiali: CIS, CdTe, InP, Zn 3 P 2 , Cu 2 Se, WSe 2 , GaAs, ZnSiAs. ` E interessante notare che l’utilizzo di pellicole sottili era gia` stato proposto dallo stesso Chapin, all’epoca delle sue prime scoperte. Nei primi anni ’80 Barnett, per conto della SERI, si interesso` al telluro di cadmio e alle pellicole di silicio policristallino, fondando la societa` ‘AstroPower’, oggi ben nota. Sempre nei primi anni ’80, Martin Green, lavorando alla tecnolo- gia del silicio, sostitu`ı la serigrafia con solchi in rame realizzati con il laser. Nel 1988 i fogli di silicio venivano ricavati da poligoni ottagonali, miglioran- do il rendimento del processo e diminuendone la fragilita`. Nel 1997 veniva ‘lanciata’ la prima cella a giunzione tripla al silicio amorfo[2]. I ricercatori del FV hanno avuto un ruolo chiave nella scoperta di nuovi materiali semi- conduttori e strutture ibride, e diedero importanti contributi alle tecniche di crescita epitassiale e di crescita delle pellicole lattice-matched: una delle prime applicazioni delle strutture ibride a semiconduttore sul GaAs e le giun- zioni III-V, sviluppate originariamente per i campi FV a concentrazione. In 10
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Celle solari ad alta efficienza in GaAs per applicazioni spaziali

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Informazioni tesi

  Autore: Cosimo Lacava
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2007-08
  Università: Politecnico di Bari
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Francesco DeLeonardis
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 127

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Parole chiave

alta efficienza
applicazioni spaziali
arseniuro gallio
cella solare
celle solari
concentratore solare
gaas
giunzione pn
pannelli fotovoltaici
quantum well
semiconduttori
strutture quantiche

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