L’attività di ricerca svolta si è proposta di migliorare le prestazioni dei rivestimenti antiriflettenti utilizzati per massimizzare la potenza luminosa che penetra all’interno delle celle fotovoltaiche a multigiunzione che vengono utilizzate nei concentratori solari.

Le attività di ricerca sono state articolate nei seguenti punti:
1) Simulazione del comportamento di rivestimenti antiriflettenti nano-strutturati.
2) Ricerca e sperimentazione di tecniche per la realizzazione di tali rivestimenti nano-strutturati.
3) Allestimento di un sistema di prova per la caratterizzazione di rivestimenti antiriflettenti anti-sporcamento.

Nel corso dell’attività di ricerca sono state misurate alcune proprietà ottiche dei rivestimenti nanostrutturati basati sui seguenti materiali: SiO₂, Ta₂O₅, Nb₂O₅, B_i12GeO₂₀, AlInP, GaP.

Sono stati considerati diversi modelli per rappresentare le nano-strutture che costituiscono i rivestimenti antiriflettenti. Partendo da questi modelli sono state eseguite delle simulazioni per ottimizzarne le prestazioni.

E’ stato effettuato uno confronto dettagliato dei risultati ottenuti utilizzando diversi modelli di rivestimento nano-strutturato: il mezzo efficace, il sistema nano-strutturato periodico, il sistema nano-strutturato random.

E’ stato inoltre considerato l’effetto dell’angolo d’incidenza della radiazione sulle nano-strutture, dapprima simulate solo per incidenza normale. Le simulazioni hanno mostrato che mediante l’uso di rivestimenti nano-strutturati è in teoria possibile ottenere un aumento del 2%÷5% della trasmissione luminosa all’interno delle celle fotovoltaiche rispetto a rivestimenti di tipo tradizionale.

Sono state identificate alcune tecniche in grado di produrre tali nano-strutture e si è proceduto ad effettuare alcune prove preliminari di realizzazione delle nano-strutture con successiva caratterizzazione morfologica delle stesse. Sono anche state misurate le funzioni ottiche di campioni di ossidi nano-strutturati depositati sia su vetro che su materiale semiconduttore per valutare la dipendenza dal substrato utilizzato.

E’ stato verificato che variando le caratteristiche di velocità di rotazione del campione (nel sistema predisposto in precedenza per l’evaporazione di materiali nano-strutturati) è possibile modificare, anche se per ora su un campo limitato, la porosità del materiale nano-strutturato realizzato, quindi le sue proprietà ottiche.

E’ infine stato allestito un campo prove in grado di monitorare lo sporcamento su lungo periodo dei moduli a concentrazione dotati o meno di rivestimenti anti-sporcamento. Sono stati montati alcuni moduli di prova e sono state effettuate misure preliminari di sporcamento su una scala temporale ridotta.