Pannelli solari più efficienti prodotti con un materiale economico e un design innovativo. È l’obiettivo di un nuovo progetto di ricerca avviato dallo SLAC National Accelerator Laboratory.

Il team di scienziati dell’Università della California di Los Angeles ha scoperto un nuovo modo di assemblare i componenti dei pannelli fotovoltaici che ricalca il sistema utilizzato dalle piante per sfruttare l’energia solare.

Grazie al nuovo design, è possibile separare le cariche positive e negative e assicurare stabilità al processo per diverse settimane. Si tratta di un risultato straordinario. Lo standard dei pannelli solari tradizionali non va oltre qualche milionesimo di secondo. Come illustra Sarah Tolbert, una delle firme dello studio:

Nella fotosintesi le piante che sono esposte alla luce solare impiegano nanostrutture ben organizzate, presenti all’interno delle cellule, capaci di veicolare velocemente gli elettroni dalla molecola con carica positiva e di tenere separate le cariche positive dalle negative.

Secondo gli scienziati il segreto di un sistema energetico efficiente risiede proprio nella capacità di tenere separate le due cariche. I ricercatori hanno cercato di riprodurre le nanostrutture osservate nelle piante nei pannelli fotovoltaici per migliorarne le prestazioni.

Per realizzare il progetto è stata impiegato un polimero, poiché la plastica è un materiale meno costoso del silicio. Il film polimerico assorbe la luce solare e consente il passaggio degli elettroni fino a un fullerene, una molecola di carbonio sferica nota anche come “buckyball”.

Solitamente i polimeri sono disposti in modo disordinato insieme ai fullereni, una struttura simile a quella di un piatto di spaghetti e polpette. Questa disposizione non è molto efficiente perché comporta una notevole perdita di elettroni.

Per migliorare il livello di efficienza dei pannelli solari, gli scienziati hanno disposto i polimeri e i fullereni in modo più ordinato. Alcuni fullereni sono stati sistemati all’interno della struttura polimerica, mentre altri sono stati piazzati all’esterno e bloccati.

I fullereni all’interno dei polimeri catturano gli elettroni e li convogliano verso i fullereni esterni. Grazie a questo nuovo design è possibile tenere separati gli elettroni dai polimeri per settimane. Come spiega Benjamin Schwartz, co-autore dello studio:

Se le cariche non riescono più a mescolarsi diventa più facile far uscire gli elettroni dalla cella solare sotto forma di energia elettrica.

La nuova tecnologia presenta anche un altro vantaggio. I pannelli solari che sfruttano questo design possono infatti essere realizzati con materiali facilmente assemblabili in acqua, senza necessità di impiegare soluzioni organiche tossiche.

I ricercatori contano di poter integrare presto la nuova tecnologia nelle celle solari esistenti. I risultati delle prime sperimentazioni sono stati pubblicati sulla rivista Science.

14 luglio 2015
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I vostri commenti
armando, domenica 19 luglio 2015 alle15:13 ha scritto: rispondi »

Sono interessato ad avere aggiornamenti sui nuovi pannelli solari, se è possibile iniziare con l'acquisto di 1 o 2 pannelli da provare fuori la mia abitazione. Grazie

Angelo, martedì 14 luglio 2015 alle16:48 ha scritto: rispondi »

Fantastico a quando sul mercato?

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