Nuovo passo in avanti nella ricerca per il miglioramento dell’efficienza delle celle solari. Un team di ingegneri della Stanford School of Engineering ha appena ideato un rivestimento trasparente da applicare sopra alle celle in grado di raffreddarle e di aumentarne così la conversione di fotoni in elettricità.

A guidare lo studio sulle nuove celle solari sono stati Shanhui Fan, professore di ingegneria elettrica presso la Stanford, Aaswath P. Raman, ricercatore associato e Linxiao Zhu, dottorando presso lo stesso istituto. I risultati sono appena stati pubblicati sulla rivista scientifica statunitense Proceedings of National Academy of Sciences.

Il gruppo ha lavorato con lo scopo di risolvere il problema generato dal riscaldamento delle celle solari, che avviene durante il processo di produzione di energia, un riscaldamento che ne diminuisce l’efficienza. L’idea di partenza è stata quella di imitare il processo di irradiazione del calore.

Gli ingegneri hanno effettuato test su un assorbitore solare fatto su misura, in grado di riprodurre l’attività della cella solare, ma senza produrre elettricità. Lo hanno coperto con una struttura di dimensione dell’ordine di grandezza dei micron e hanno cercato di massimizzare la capacità di asportazione del calore. Grazie all’effetto di sovrapposizione si riusciva ad irradiare all’esterno una quantità di luce infrarossa tale da raffreddare l’assorbitore di circa 55 gradi Fahrenheit (12,8° C).

Si tratta di una quantità capace di aumentare l’efficienza di una cella di oltre l’1%, con notevole aumento nella produzione di energia. Dai primi esperimenti i ricercatori sono stati in grado poi di realizzare uno strato sottile in silice, trasparente alla luce solare, ma che cattura parte della radiazione termica e la emette verso l’esterno. Il professor Shanhui Fan spiega come si realizza il processo:

I pannelli solari devono funzionare con il sole, anche se il calore è dannoso per l’efficienza. La sovrapposizione termica permette alla luce solare di passare attraverso, garantendo o anche migliorando l’assorbimento della luce solare, ma raffredda anche la cella irradiando il calore e migliorandone l’efficienza.

Come sempre la ricerca continua, gli esperti affermano che ci sono buone probabilità che questa tecnologia si diffonda anche ad altri settori. Il fatto che le sovrimpressioni termiche trasparenti funzionino meglio in ambienti luminosi e asciutti le rende perfette per il solare. Se si riuscirà ad utilizzare la nanolitografia potrebbero trovare ampio spazio nel mercato, soprattutto a livello industriale.

Una delle prospettive più vicine potrebbe essere l’utilizzo nel settore automobilistico, perché questo dispositivo oltre a garantire il raffreddamento, non cambia il colore una volta posto come rivestimento, perché non influenza la luce visibile.

22 settembre 2015
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