Innovazione

Fotovoltaico: celle solari super sottili e leggere

Un nuovo metodo di produzione permette di realizzare celle fotovoltaiche 100 volte più sottili di quelle attuali, e con un rendimento sorprendente.

Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology ha dimostrato che è possibile costruire celle fotovoltaiche così sottili, flessibili e leggere da poter essere adagiate perfino all'interno di una finissima bolla di sapone. Il proof of concept (ovvero il modello a scopo dimostrativo) è stato realizzato con un metodo innovativo, che in futuro potrebbe facilitare l'applicazione di queste celle solari su dispositivi portatili di nuova generazione.

Tre in uno. Di norma gli strati di materiale fotovoltaico che compongono la cella solare vengono sintetizzati uno a uno e poi impilati su un substrato di vetro o plastica fabbricato anch'esso separatamente. L'approccio ideato dal team del professor Vladimir Bulovic prevede di costruire in un processo unico, ossia senza passaggi intermedi, il substrato, la cellula fotoelettrica e il film protettivo.

Nel prototipo il substrato e il rivestimento sono stati realizzati in parylene, un polimero flessibile, mentre per la lamina che assorbe la luce i ricercatori hanno fatto uso del dibutilftalato (DBP). Bulovic e colleghi hanno tuttavia sottolineato che è possibile usare un'ampia gamma di semiconduttori, tra cui la perovskite.

Quanto è sottile? Questo procedimento permette di realizzare una superficie spessa circa cinquanta volte meno di un capello, che significa un centesimo di una equivalente cella fotovoltaica con substrato vetroso. Per dimostrare quanto sia sottile e leggera, gli scienziati del MIT hanno collocato la loro tecnologia sia all'interno sia all'apice di una bolla di sapone.

Efficienza. La strada per arrivare all'industrializzazione è ancora lunga, ma intanto il proof of concept ha evidenziato una resa energetica di 6 watt per grammo, 400 volte meglio di un esemplare a base di silicio. L'elevato rapporto peso/potenza suggerisce la possibilità di integrare le celle ultra sottili sulla superficie superiore dei palloni aerostatici che catturano l'energia solare in alta quota.

1 marzo 2016 Davide Decaroli
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