Francesca Mancuso Messo a punto il fotovoltaico 3 D che promette di aumentare di almeno 10 volte l'efficienza grazie al particolare motivo a scacchiera
© Università di York
Potenziare i pannelli fotovoltaici con un semplice motivo a scacchiera potrebbe permettere loro di assorbire il 125% di luce e di conseguenza di produrre 10 volte più energia elettrica.
Lo studio, guidato dai ricercatori dell’Università di York e condotto in collaborazione con l’Università NOVA di Lisbona, ha cercato di capire come i diversi design delle superfici possano cambiare l’assorbimento della luce solare nelle celle fotovoltaiche che, unite, formano i pannelli. Hanno così scoperto che un motivo a scacchiera “in 3D” riesce a incrementare le prestazioni delle celle e la loro capacità di assorbire la luce del 125%.
Il settore delle energie rinnovabili è costantemente alla ricerca di nuovi modi per aumentare l’assorbimento della luce delle celle solari in materiali leggeri che possono essere utilizzati in prodotti, dalle tegole alle vele delle barche fino alle attrezzature da campeggio. Il silicio, oggi utilizzato per le celle fotovoltaiche, richiede molta energia per la produzione. Ecco perché la ricerca si sta concentrando sullo sviluppo di celle più sottili.
Come funziona
Secondo gli scienziati si tratta di una vera e propria svolta che potrebbe portare alla produzione di pannelli solari più sottili, leggeri e flessibili e potenzialmente in grado di alimentare più case ed essere utilizzati da una gamma più ampia di prodotti.
“Abbiamo trovato un semplice trucco per aumentare l’assorbimento delle celle solari sottili. Le nostre indagini dimostrano che l’idea rivaleggia con il miglioramento dell’assorbimento di progetti più sofisticati, assorbendo anche più luce in profondità nel piano e meno luce vicino alla struttura superficiale stessa” ha spiegato il dott. Christian Schuster del Dipartimento di Fisica. “Questo design offre il potenziale per integrare ulteriormente le celle solari in materiali più sottili e flessibili e quindi creare maggiori opportunità di utilizzare l’energia solare in più prodotti”
Il segreto sta proprio nel motivo a scacchiera che migliora la diffrazione aumentando la probabilità che la luce venga assorbita e poi utilizzata per creare elettricità.
Una soluzione amica dell’ambiente
E alla luce della nuova scoperta, anche cambiare il design della superficie le renderebbe più economiche e più rispettose dell’ambiente. Il dott. Schuster ha aggiunto:
“In linea di principio, distribuiremmo dieci volte più energia solare con la stessa quantità di materiale assorbente: celle solari dieci volte più sottili potrebbero consentire una rapida espansione del fotovoltaico, aumentare la produzione di elettricità solare e ridurre notevolmente la nostra impronta di carbonio. In effetti, poiché la raffinazione della materia prima di silicio è un processo ad alta intensità energetica, celle di silicio dieci volte più sottili non solo ridurrebbe la necessità di raffinerie, ma costerebbero anche meno, consentendo così la nostra transizione verso un’economia più verde”.
Ciò avrebbe un forte impatto non solo nella produzione degli impianti fotovoltaici ma anche in applicazioni come schermi acustici, pannelli frangivento, superfici antiscivolo, applicazioni di biosensori e raffreddamento atomico.
Le soluzioni per ridurre il ricorso alle fonti fossili sono sempre di più. Basta crederci davvero.
Fonti di riferimento: York University, Optica
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