Col design in stile Lego il pannello solare è più efficiente

E' risaputo che la tipologia di trama secondo cui sono disposte le celle solari può più o meno aiutare a trattenere la luce. Ora si è scoperto quale possa essere la disposizione migliore: somiglia al modo in cui vengono assemblati i mattoncini Lego. Uno sull'altro incastrati fittamente. 

Lo rivela lo studio realizzato da un gruppo di ricercatori dell'Imperial College di Londra che ha anche quantificato che in questo modo i sistemi di pannelli solari incrementerebbero la loro efficienza di oltre un quinto. Ci ha lavorato una squadra di scienziati proveniente da Giappone, Cina e Belgio, che ha avuto l'obiettivo - peraltro raggiunto - di vedere come fosse possibile ridurre il costo stesso del pannello disponendo in modo diverso le celle che lo compongono. Sistemandole in maniera più "compatta" come se fossero costruzioni Lego, per l'appunto, si riduce lo spazio necessario, diminuisce la quantità di materia prima da usare e - sorpresa - l'intero sistema diventa più efficiente.

Costruzioni lego
(Le celebri costruzioni lego)


Questo perché si riesce a intercettare i fasci di luce decisamente molto meglio: vengono deviati e attirati attraverso il materiale e intrappolati all'interno dello strato assorbente, aumentando così l'efficienza dei pannelli.
Peraltro una soluzione di questo tipo ha anche un ulteriore vantaggio, quello di prevedere una quantità minore di materia assorbente utilizzata (quindi costi minori) salvaguardando l'efficienza che non viene assolutamente messa in discussione. Anzi, aumenta.

Questa è una novità decisamente interessante, perché finora l'evoluzione della progettazione dei nuovi pannelli solari è riuscita a fare passi da gigante nel migliorare l'efficienza degli impianti a pannelli solari, e anche a prevedere corposi risparmi nella spesa. Ma tutt'oggi questo tipo di energia rinnovabile ha difficoltà a competere con l'energia fossile, quindi più si punta al risparmio anche economico, meglio è.

La convenienza della spesa potrebbe diventare un fattore di vero discrimine nello scegliere sempre, per qualsiasi produzione di elettricità, di attingere da fonte rinnovabile solare piuttosto che dal fossile non rinnovabile.

E' siccome metà della spesa di un impianto solare va investita sul materiale assorbente, ecco dove indirizzare la ricerca per diminuire i costi. Se basta davvero disporlo in maniera più efficiente e razionale, come suggerisce l'ipotesi-Lego, ben venga.

Perché forse proprio gli elevati costi di questi pannelli sono stati finora il principale fattore limitante a una ampia diffusione della tecnologia.

A guardare come sono strutturati gli impianti solari più diffusi, quelli che troviamo più spesso sui tetti di industrie o case, scopriamo che l'uso di materiale assorbente è ampio, gli strati sono spessi. Eppure esistono già alternative a basso costo, con sottili strati di sostanze capaci di assorbire la luce. Sulla cui efficienza, però, molti tuttora si interrogano.  

In passato gli scienziati hanno cercato di migliorare le prestazioni dei pannelli solari con borchie d'oro e d'argento, che veicolassero la luce all'interno dei pannelli. Ma i risultati sono stati piuttosto deludenti: addirittura capitava che venisse diminuita, invece che aumentata, la quantità di energia prodotta.
La chiave per la comprensione di nuovi risultati a cui è giunta la ricerca che propone il modello-Lego è nel modo in cui le strutture interne di questi metalli interagiscono con la luce. L'oro e l'argento hanno entrambi un forte effetto sul passaggio di raggi di luce, che può penetrare nelle piccole borchie e di essere assorbito, mentre l'alluminio ha una interazione diversa, e diffonde meglio la luce. Peraltro, il prezzo più basso dell'alluminio rispetto all'oro e all'argento rende la proposta ancora più allettante.

Sembra dunque che si sia fatto un passo avanti nel lungo che arriverà - è solo questione di tempo - ad avere celle solari altamente efficienti e sottili e messe in vendita a un prezzo competitivo.

L'obiettivo, poi, è costruire i pannelli solari flessibili che possono essere collegati a qualsiasi superficie piana o curva, che potrebbero essere utilizzati per alimentare qualunque cosa: dagli elettrodomestici ai dispositivi elettronici passando per i computer portatili. Anche su questo gli scienziati lavorano.

AutoreAntonella Cardone

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