Oltre ai sistemi fotovoltaici tradizionali, sul mercato, sono presenti quelli definiti “a concentrazione“. Si tratta di impianti che seguono un principio molto semplice: come abbiamo visto più volte, il silicio è indubbiamente la parte più costosa di un sistema che sfrutti l’energia solare e, teoricamente, la produzione di energia da parte di una cella è direttamente proporzionale al flusso luminoso a cui è esposta; da qui l’idea di adottare sistemi che concentrino la luce solare su una bassa quantità di celle fotovoltaiche ad alta efficienza.

Purtroppo, però, ottenere sistemi fotovoltaici a concentrazione con un’elevata resa energetica porta all’aumento dei costi di produzione, di molto superiori rispetto agli impianti fotovoltaici tradizionali, proprio per via delle elevate performance di questi prodotti. Il punto cruciale sta dunque nel riuscire a mantenere i costi ad un livello che non disperda il guadagno ottenuto dal risparmio ottenuto dal minor impiego di silicio.

Proprio in tal senso è andata una ricerca dell’Università della California di San Diego, i cui risultati sono stati pubblicati qualche mese fa, e sono consultabili in pdf a questo indirizzo. Jason H. Karp, Eric J. Tremblay e Joseph E. Ford, del Dipartimento di Ingegneria Informatica ed Elettrotecnica della UCSD, hanno modificato gli attuali concentratori fotovoltaici: ad oggi le normali strutture di questo tipo prevedono un’ottica primaria che concentra la luce solare, e un’ottica secondaria che divide il fascio luminoso in diverse aperture secondarie, ognuno delle quali ha bisogno della propria cella solare. L’innovativo progetto statunitense, invece, prevede una “waveguide” che rende omogenea la luce solare delle aperture e la trasferisce ad una singola cella, riducendo così i costi aumentando l’efficienza. Nell’immagine a lato è mostrata la differenza tra i sistemi tradizionali (a) e il progetto appena descritto (b), ogni freccia indica una cella fotovoltaica.