Celle solari, raggi di luce per disegnare i microcanali

Raggi laser per disegnare i reticolati delle celle solari. È un nuovo processo messo a punto un team di ricerca finanziato dalla composto dalla National Science Foundation (NSF) americana che promette di diminuire notevolmente i costi industriali di produzione delle celle solari. In definitiva, aumenterà la competitività dell'energia solare nei confronti delle altre fonti di energia, a cominciare dal petrolio ma anche del nucleare.
Da quando è partita la ricerca nel campo delle celle solari, molta acqua è passata sotto il ponte. O forse, considerato l'oggetto della ricerca, bisognerebbe dire 'molti soli sono sorti e tramontati'. Comunque sia, grazie all'abnegazione e agli sforzi dei ricercatori e agli investimenti fatti da università, laboratori, privati e anche qualche Stato, le celle solari di oggi hanno un aspetto molto diverso da quello di anche solo dieci anni fa. Da lastre rigide, pesanti, assolutamente piane, siamo arrivati a strisce ultrasottili – a volte anche solo pochi millimetri - e flessibili, adattabili a qualunque superficie, per quanto ricca di angoli o curvilinea.
Oggi quasi il 20% della produzione mondiale di energia solare deriva da celle solari di questo tipo e si può facilmente immaginare che questa percentuale è destinata ad aumentare rapidamente nel prossimo futuro. Il successo di questa soluzione è dovuto alle tecnologie che consentono di 'disegnare' sulle pellicole flessibili un reticolato di microcanali per la raccolta e la conversione della luce solare.
La ricerca non si è comunque fermata. In particolare, l'attenzione degli scienziati ha puntato sul miglioramento dei sistemi di tracciamento dei microcanali che costituiscono il reticolato. U
n processo, quello del tracciamento, meccanico e quindi costoso, da una parte, e soggetto a errori nel disegno dei singoli microcanali. Differenze anche solo di frazioni di millimetro possono comportare perdite di efficienza anche notevoli per un'industria.
Nuove ricerche hanno portato allo sviluppato di un sistema laser di tracciamento dei microcanali. Il team della NSF ha messo a punto un processo, chiamato 'ablazione fredda', che si basa su raggi laser della durata di quattro picosecondi, un tempo brevissimo, un nulla, di fatto: si parla di quattro milionesimi di miliardesimo di secondo. In questo modo, ogni microcanale viene disegnato con una profondità esatta, dei contorni ben definiti e senza alcun danno alla superficie della pellicola che ospita il reticolato. E con tempi di di tracciamento così ridotti, per disegnare un'intero reticolato è veramente una questione di secondi.
L'idea di sfruttare le capacità del laser non è nuova, ma solo recentemente si è arrivati ad un livello di controllo delle funzioni di lancio del raggio di luce sufficientemente elevato da permettere l'utilizzo industriale. Con la tecnica di ablazione a freddo e con una serie di 'impulsi laser ultracorti', i ricercatori della NSF hanno trovato il modo di controllare il laser, anche a 10-20 nanometri di profondità e di disegnare microcanali perfetti.

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