Tesi di diploma di 1° livello per la Classe delle Scienze Sperimentali Diploma di 1° livello Scuola Superiore di Catania, Catania, Italy 2014 A.A. 2012/2013

Includes bibliographical references (p. 41).

Indice -- Introduzione -- Il fotovoltaico -- Le celle fotovoltaiche -- Giunzioni p-n -- Celle fotovoltaiche in Si -- Limiti di una cella fotovoltaica -- Perdite di energia per mancanza di assorbimento -- Perdite di calore -- Sistemi a dimensionalità ridotta : Quantum Dot -- Meccanica quantistica e nanostrutture -- Classificazione dei sistemi a dimensionalità ridotta -- Nanoparticelle e dimensioni. -- Nano-particelle di Silicio -- Multiple Exciton Generation : MEG -- MEG in Si-QD -- Down-conversion e Luminescence Downshifting. -- Celle fotovoltaiche con Si-NC -- Celle solari con Si-NC -- Descrizione campioni -- Analisi dati -- Conclusioni -- Densità degli stati (DOS) -- Sistema 2D -- Sistema 1D -- Sistema 0D -- Bibliografia.

Tesi discussa il 21/5/2014.

"Il lavoro tratta il miglioramento delle performance di convenzionali celle fotovoltaiche in silicio attraverso l’integrazione di materiali nanostrutturati. Infatti, l’introduzione di uno strato attivo di quantum dot permette di modificare lo spettro solare incidente. A seguito del passaggio attraverso tale strato, lo spettro solare può risultare concentrato in un range di frequenze più stretto e ricadente all’interno dello spettro di assorbimento della cella fotovoltaica. Ciò consente di sfruttare indirettamente l’energia di fotoni di frequenza altrimenti troppo bassa per eccitare una transizione dalla banda di valenza a quella di conduzione del semiconduttore in uso nel dispositivo fotovoltaico. In definitiva, si potrebbero ottenere enormi miglioramenti nel rendimento di semplici celle solari a singola giunzione, scavalcando i limiti sondati da Schockley and Queisser nel celebre articolo "Detailed Balance Limit of Efficiency of p-n junction Solar Cells." Il lavoro di tesi che presentiamo introduce lo stato dell’arte della tecnologia fotovoltaica oggi in uso e basata sull’impiego di silicio, tratta successivamente del ruolo delle nanostrutture nello sviluppo di suddetta tecnologia e dei fenomeni fisici che le rendono così interessanti da studiare per la loro applicazione. Infine, vengono presentati i risultati promettenti ottenuti da misure effettuate su celle fotovoltaiche in silico che implementano uno strato attivo di quantum dot di silicio."