In questo articolo Indice dei contenuti 2 sezioni
Pannelli solari spaziali più economici grazie a una nuova tecnica di costruzione che punta tutto sul silicio, lo stesso materiale che troviamo sui tetti di casa. È questa la strada indicata dai ricercatori del Fraunhofer ISE insieme all’azienda americana Source Energy, che hanno dimostrato come sia possibile portare nello spazio celle solari al silicio senza dover ricorrere a materiali sofisticati e costosissimi. Il risultato, sulla carta, potrebbe cambiare parecchie cose per il settore.
Perché il silicio al posto dei materiali costosi
Fino a oggi, per i pannelli destinati ai satelliti si sono usati soprattutto arseniuro di gallio e altri semiconduttori della famiglia III-V. Roba efficiente, resistente alle radiazioni dello spazio, ma con un difetto non da poco: costa un occhio della testa. Ed è qui che entra in gioco l’idea del team. Al posto di quei materiali pregiati, hanno puntato su celle al silicio economiche, abbinate a una tecnica speciale di collegamento che le rende adatte a sopravvivere là fuori.
Certo, qualcosa si perde per strada. L’efficienza cala rispetto ai materiali più raffinati, questo è innegabile. Ma parliamo di un compromesso che ha senso, perché il risparmio è talmente consistente da giustificare la piccola rinuncia in termini di prestazioni. E soprattutto c’è un effetto a catena interessante: con costi più bassi diventa possibile lanciare molti più satelliti, aprendo la porta a un’espansione concreta delle attività spaziali commerciali. Non un dettaglio da poco, considerando quanto si muove oggi attorno all’orbita terrestre.
Numeri e tecnologia dei nuovi moduli
Passando ai dati concreti, i moduli solari messi a punto sono compatti e leggerissimi. Ogni unità pesa 64 grammi e occupa 629 centimetri quadrati, con dimensioni di 321 per 209 millimetri. Nei test i prototipi hanno erogato una potenza media di 15,6 watt, con punte fino a 16,1 watt e un’efficienza media dell’area attiva del 18,8 per cento, misurata in condizioni AM0 a 25 gradi. Traducendo il tutto in potenza specifica, si arriva a 252 watt per chilogrammo, un valore che regge il confronto con altri moduli in silicio della stessa fascia.
Il segreto sta nel modo in cui le celle vengono unite tra loro. Qui entra in scena la cosiddetta tecnologia a matrice di tegole. In pratica le singole celle vengono tagliate in strisce sottili e poi disposte con una leggera sovrapposizione e una certa spaziatura, un po’ come si posano i mattoni su un muro. A tenere tutto insieme ci pensa un adesivo elettricamente conduttivo, che garantisce sia il collegamento fisico sia il passaggio della corrente.
