Usare l’eccesso di luce nelle case per recuperare energia? Ora è possibile grazie ad una nuova generazione di celle fotovoltaiche.
In un mondo sempre più ecosostenibile, l’energia solare è una delle principali fonti di energia pulita. Al momento, nelle nostre case si genera molta luce in eccesso e sarebbe ideale poterla recuperare per produrre più energia. Lo sviluppo nel mondo sta avanzando in questa direzione e, tra gli studi più recenti, oggi parliamo di un nuovo tipo di nuovi pannelli solari per ambienti chiusi descritto in un articolo su Nature Energy.
I pannelli comuni funzionano all’interno?
Ad oggi, i pannelli solari più comuni montati all’esterno sfruttano il silicio policristallino (un metallo composto da cristalli multipli) e raggiungono un’efficienza del 15%. Purtroppo, come altri pannelli commercialmente diffusi, quando vengono testati sotto sorgenti di luce artificiale, l’efficienza scende a valori inferiori al 5%. La diminuzione è dovuta al fatto che l’intensità a diverse lunghezze d’onda varia con la variazione della sorgente luminosa. La situazione migliora leggermente con celle di silicio amorfo (non cristallino) che raggiungono il 10% di efficienza se poste sotto la luce artificiale.
Il pannello innovativo
La soluzione è quindi quella di sviluppare una ricerca ad hoc, come hanno fatto i ricercatori dell’Istituto di Chimica dell’Accademia Cinese delle Scienze di Pechino e dell’Università di Linköping in Svezia, capitanati rispettivamente da Jianhui Hou e Feng Gao. I loro studi si sono concentrati sullo sviluppo di materiali organici che possono sostituire il silicio come materiale accettore. I primi risultati hanno portato ai nuovi pannelli solari per ambienti chiusi che raggiungono efficienze comprese tra il 23% (celle di 4 cm2) e il 26% (celle di 1 cm2) sotto la luce artificiale, mentre sotto la luce solare l’efficienza raggiunge il 10%. I pannelli forniscono un voltaggio di circa 1 V per più di mille ore in un ambiente illuminato che varia dalle 200 ai 1000 lux (lumen/m2). I materiali proposti sono polimeri che interagiscono con la luce e donano elettroni, semiconduttori organici come recettori ed altri composti a base di carbonio. L’energia così recuperata può fornire elettricità per piccoli apparecchi domestici, come i sensori che controllano le luci e l’umidità, il termostato o i piccoli elettrodomestici, sostituendo così le batterie.
“Questo lavoro mostra la grande potenzialità delle celle solari organiche nell’utilizzo nella vita di tutti i giorni per potenziare l’internet delle cose” dichiara Feng Gao, professore associato del Dipartimento di Elettronica Organica e Biomolecolare dell’Università di Linköping. Gli fa eco Jianhui Hou, professore dell’Istituto di Chimica, Accademia Cinese delle Scienze di Pechino: “siamo fiduciosi che l’efficienza delle celle solari per applicazioni negli ambienti interni migliorerà negli anni a venire perché c’è ancora un grande margine di miglioramento per l’ottimizzazione dei materiali”.