Celle solari trasparenti per il fotovoltaico del futuro

Un team di scienziati statunitensi ha studiato innovative celle fotovoltaiche altamente trasparenti che non bloccano la vista e si prestano a molti utilizzi, dalle finestre agli smartphone.

Le celle solari arrivano, in questo caso dalla Germania, più nel dettaglio dal Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, in collaborazione con un team di ricerca della Michigan State University, guidato da Richard Lunt, professore associato di Ingegneria Chimica e Scienza dei Materiali.

Il nuovo primato è del 14,9%, ottenuto su una superficie di un centimetro quadrato. Misura particolarmente rilevante secondo i ricercatori tedeschi, che sottolineano la difficoltà di estendere i risultati di laboratori alla tecnologia applicabile sul campo.

I più piccoli, per ora, mai creati.

Le celle solari organiche tedesche verranno inserite all’interno del progetto H2OPV, attraverso il quale i ricercatori puntano a ottenere un fotovoltaico galleggiante trasparente con cui ricoprire i serbatoi d’acqua. Progetto che ha da subito ottenuto l’appoggio del Ministero Federale Tedesco dell’Economia e dell’Energia tedesco.

Per ridurre il consumo energetico mondiale è necessario sviluppare tecnologie energetiche rinnovabili, innovative e a un costo sostenibile.
Ad oggi solo l’1,5% circa della domanda di elettricità a livello mondiale è prodotta da energia solare, il potenziale di crescita è dunque immenso.

Il modello fotovoltaico del futuro

Richard Lunt ha sviluppato delle nuove celle fotovoltaiche trasparenti che secondo gli scienziati, se integrate nelle finestre, potrebbero garantire la copertura di circa la metà della domanda di elettricità negli USA e ridurre drasticamente l’uso di combustibili fossili.
Si stima infatti che negli Stati Uniti ci siano da 5 a 7 miliardi di metri quadrati di superficie vetrata potenzialmente copribile con le nuove celle solari trasparenti.
Se installate insieme a fotovoltaico su tetto e migliorando i sistemi di accumulo, allora potrebbe essere soddisfatta l’intera domanda di elettricità degli Stati Uniti.

Il professore Richard Lunt sottolinea che il gruppo di ricerca ha analizzato il potenziale delle celle trasparenti e dimostrato che raccogliendo solo luce invisibile, questi dispositivi hanno un potenziale simile a quello del sistema fotovoltaico solare su tetto, assicurando ulteriori funzionalità per migliorare l’efficienza di edifici e non solo.
Lunt e i colleghi hanno infatti sperimentato lo sviluppo di un concentratore solare trasparente luminescente che, posizionato su una finestra, crea energia solare senza disturbare la vista.

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Il materiale sottile e plastico può essere utilizzato su edifici, finestrini delle automobili, telefoni cellulari o qualsiasi altro dispositivo con una superficie trasparente per raccogliere i raggi solari e trasformarli in energia rinnovabile.

Tra i benefici associati alle celle fotovoltaiche organiche vi è il fatto di non richiedere metalli pesanti o altri “elementi problematici”, sottolineano i ricercatori. Sono leggere e flessibili, proseguono gli studiosi, facilmente integrabili persino laddove è richiesta una semi-trasparenza finale.

Ulteriori benefici arrivano in termini di emissioni clima alteranti, in questo possono produrre energie rinnovabili a fronte di una produzione che richiede un ridotto impiego di energia e materiali.

Come funzionano? semplice. Il sistema assorbe la luce solare utilizzando molecole organiche sviluppate da Lunt e dal suo team per assorbire le lunghezze d’onda non visibili, convertendo questa energia in elettricità, grazie a sottili strisce di celle solari fotovoltaiche.