Queste rivoluzionarie celle solari trasparenti potrebbero aprire la strada a finestre che generano energia

Finestre che sfruttano la luce solare per produrre energia, in maniera semplice ed economica? Non è un'utopia, grazie alle celle di Grätzel è davvero possibile. Di recente questo sistema ha toccato un nuovo record storico

@EPFL

Abbiamo a disposizione un’interessante ed economica tecnologia, che potrebbe presto rivoluzionare il nostro modo di produrre energia pulita: le celle solari sensibilizzate al colorante. La scorsa estate hanno quest’innovazione ha raggiunto un importante record, ma soltanto in questi giorni il team di scienziati dell’École Polytechnique Fédérale di Losanna (EPFL) ha presentato i risultati in uno studio apparso su Nature.

Il traguardo raggiunto è sorprendente: gli studiosi sono riusciti ad aumentare l’efficienza di conversione della potenza delle celle solari – note come celle di Grätzel – raggiungendo il 30% in condizioni di luce ambientale e il 15,2 % in presenza di luce solare diretta, con una stabilità operativa testata per oltre 500 ore.

“I nostri risultati aprono la strada a un facile accesso a celle fotoelettroniche (DSC) ad alte prestazioni e offrono prospettive promettenti per applicazioni come l’alimentazione e la sostituzione della batteria nei dispositivi elettronici a bassa potenza che utilizzano la luce ambientale come fonte di energia” commentano i ricercatori dell’istituto di Losanna.

Cosa sono le celle solari e come funzionano

Le celle solari sensibilizzate al colorante (DSC) sono state inventate in Svizzera nei primi anni ’90 dagli scienziati Brian O’Regan e Michael Grätzel, entrambi dell’EPFL. Queste celle convertono la luce in elettricità attraverso i fotosensibilizzatori, composti coloranti che assorbono la luce e iniettano elettroni in una serie di nanocristalli di ossido che successivamente vengono raccolti sotto forma di corrente elettrica.

Nelle DSC, i fotosensibilizzatori sono attaccati alla superficie di film nanocristallini mesoporosi di biossido di titanio che sono imbevuti di elettroliti redox attivi o di un materiale solido per il trasporto di carica: l’intero progetto mira a generare energia elettrica spostando gli elettroni dal fotosensibilizzante verso un’uscita elettrica come un dispositivo o un’unità di archiviazione. – spiegano i ricercatori svizzeri –

Le DSC sono trasparenti, possono essere fabbricatiein più colori a basso costo e sono già utilizzati in lucernari, serre e facciate in vetro, come quelle che adornano lo SwissTech Convention Center. Inoltre, le versioni leggere e flessibili dei DSC sono ora vendute in commercio su larga scala per l’alimentazione elettrica di dispositivi elettronici portatili come auricolari ed e-reader, nonché nell’Internet delle cose utilizzando la luce ambientale.

Il funzionamento di queste celle ricorda un po’ la fotosintesi clorofiliana nelle piante. Infatti, la clorofilla contenuta nelle foglie assorbe la luce solare e, grazie a questa, trasforma l’anidride carbonica e l’acqua in zucchero e ossigeno.

L’enorme vantaggio delle celle solari sensibilizzate al colorante è il loro costo molto abbordabile, oltre alle loro prestazioni che sono state migliorate di recente. Insomma, potrebbero aprire la strada alla creazione di finestre e vetrate in grado di generare elettricità sfruttando la luce solare. Una vera rivoluzione.

Fonti: Nature/EPFL