La sfida principale dell'industria dei pannelli solari consiste nel produrne di sempre più efficienti, leggeri ed economici. Proprio a questi tre obiettivi mira la strategia messa a punto dai ricercatori del Laboratorio europeo di spettroscopia non-lineare (Lens) e dell'Istituto nazionale di ottica (Ino) del Cnr di Firenze Kevin Vynck, Matteo Burresi, Francesco Riboli e Diederik Wiersma, sfruttando i comportamenti che la luce esibisce quando interagisce con la materia.
"Nei pannelli a film sottile una parte significativa della radiazione solare non viene assorbita dal materiale, il che limita fortemente il loro rendimento fotovoltaico", spiega Kevin Vynck del gruppo di fotonica del Lens. "Finora una delle strade più promettenti per incrementare l'efficienza di assorbimento di un film sottile è stata disegnarvi sopra una struttura ordinata di fori di dimensione dell'ordine del centinaio di nanometri, in modo da intrappolare la luce incidente sul materiale. Costruire tali strutture periodiche su ampie superfici è però difficile e costa molto, soprattutto se si pensa ad applicazioni su larga scala".
La novità del lavoro pubblicato sull'ultimo numero di 'Nature Materials' consiste in un cambiamento di approccio, come sottolinea Diederik Wiersma, direttore del Lens e coordinatore del gruppo di fotonica: "Abbiamo simulato il comportamento della luce quando interagisce con una struttura disordinata, bucherellando a caso la superficie di un sottilissimo foglio di silicio amorfo. Abbiamo dimostrato che la combinazione di effetti di coerenza ottica, interferenza e localizzazione permette di ottenere un assorbimento della luce ad alta efficienza, su un ampio spettro di frequenze e anche a grandi angoli di incidenza. A costi presumibilmente vantaggiosi".
Una strategia che nasce dallo studio di fenomeni fisici fondamentali, ma potenzialmente vincente anche dal punto di vista imprenditoriale. Il gruppo di Wiersma ha infatti in cantiere un'azienda spin-off, Lambda Energy, finalizzata proprio a esplorare la possibilità di applicazioni industriali di queste scoperte,
