Il fotovoltaico colorato senza pigmenti che si ispira alle ali di farfalla

Un team di ricerca del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ha ideato degli speciali moduli ispirandosi alle ali delle farfalle

Gli impianti fotovoltaici e solari termici non sempre sono belli da vedere. In nostro aiuto, arriva la Natura che in quanto a bellezza ha molto da insegnarci. Un team di ricerca del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ha ideato degli speciali moduli ispirandosi alle ali delle farfalle.

Animali leggiadri, coloratissimi. Le farfalle sono spesso associate alla bellezza. Ispirandosi al fenomeno che genera le sfumature luccicanti del blu o del verde nelle ali della farfalla morfo, gli scienziati hanno realizzato dei pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica. Alla base vi è un meccanismo che consente ai moduli di avere un colore brillante e uniforme.

Generare elettricità dal sole tramite sistemi fotovoltaici è una tecnologia ormai in uso da tempo e tutto sommato a basso costo. Anche l’aspetto si è evoluto con i progressi della tecnologia. Essi vengono realizzati mettendo numerose celle solari inserite tra una lastra anteriore in vetro e una lastra posteriore in polimero laminato. Poiché ci sono spazi tra le celle solari, è possibile vedere una parte del foglio posteriore. Solitamente il colore di fondo è bianco ed emerge tra le celle solari scure.

Ma possiamo completamente rivoluzionarne la loro estetica, integrandoli totalmente con la superficie in cui verrano installati. O possiamo renderli coloratissimi e un vero e proprio elemento di arredo urbano. Ed è quello su cui hanno puntato gli scienziati tedeschi.

“Sia che tu voglia splendidi toni luminosi o grigi più tenui, è possibile progettare il colore del modulo solare per migliorare o fondersi con l’edificio su cui verrà montato” spiegano gli ideatori.

Non solo belli, anche efficienti

Nonostante i vari miglioramenti, il “look” dei moduli fotovoltaici non è ancora molto amato ma è importante utilizzare tale tecnologia per produrre sempre più energia pulita e ridurre il ricorso alle fonti fossili. Per questo, i ricercatori del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE di Friburgo hanno sviluppato moduli colorati e visivamente accattivanti che possono essere integrati in modo quasi invisibile negli edifici e possono persino dare il tocco finale alle costruzioni più moderne.

“L’idea alla base di questo sviluppo non è stata quella di colorare il vetro protettivo dei moduli con pigmenti, ma di imitare l’effetto fisico delle ali di farfalla”,

spiega il dott. Thomas Kroyer, capo del gruppo di tecnologie e sistemi di rivestimento. Se il vetro fosse rivestito con pigmenti, i moduli perderebbero una parte della loro efficienza perché la luce non potrebbe più penetrare senza ostacoli. Invece, secondo i ricercatori, circa il 93 percento della luce solare può penetrare nella speciale struttura della superficie.

Tutto merito della farfalla morfo blu

L’ala brillante iridescente delle farfalle morfo blu (Morpho menelaus) gode di una caratteristica molto particolare. Questi insetti, originari della foresta pluviale tropicale del Centro e Sud America, creano l’impressione del colore grazie ad un effetto ottico, non ai pigmenti. Le ali di questa farfalla hanno una tessitura superficiale estremamente fine che riflette una gamma ristretta di lunghezze d’onda specifiche, vale a dire un certo colore.

Allo stesso modo, gli esperti del Fraunhofer ISE hanno applicato una struttura superficiale e un rivestimento simili sul retro del vetro protettivo dei moduli fotovoltaici. A seconda della personalizzazione del rivestimento, il vetro di copertura può essere realizzato, ad esempio, in blu, verde o rosso.

I moduli saranno esposti alla fiera BAU, che si svolgerà online dal 13 al 15 gennaio 2021. In esposizione anche un collettore solare termico con rivestimento MorphoColour.

“C’è un reale vantaggio perché entrambi i prodotti possono essere forniti da una singola linea di produzione” spiegano gli scienziati. “In futuro sarà possibile avere moduli fotovoltaici e solari termici dello stesso colore, montati quasi invisibilmente uno accanto all’altro sul tetto o sulla facciata. Quando il colore è abbinato al resto dell’edificio, il risultato è un muro esterno con una finitura perfettamente uniforme e una facciata che fornisce elettricità oltre che calore. In questo senso, le case future possono essere esteticamente gradevoli fornendo più energia di quanta ne consumano”.

Fonti di riferimento: Fraunhofer