Dall'Università di Vienna le celle solari più sottili e flessibili al mondo

OLTRE I LIMITI DEL GRAFENE

Tungsteno e Selenio sono i materiali per il fotovoltaico del futuro: su di essi, perlomeno, hanno deciso di puntare i ricercatori dell'Università della Tecnologia di Vienna, che hanno messo a punto le celle solari più sottili al mondo sfruttando proprio questi due materiali. Grazie ad una tecnologia innovative, le strutture così realizzate sono completamente flessibili e semitrasparenti: impossibile arrivare a celle solari più sottili di queste, assicurano i ricercatori. In futuro, potrebbe essere perfino possibile realizzare dei display flessibili, sempre di spessore atomico.

Inizialmente, le speranze del settore erano interamente rivolte nel grafene, dal momento che può resistere a fortissime sollecitazioni meccaniche e che è in grado di offrire ottimali prestazioni dal punto di vista delle proprietà elettroniche. Tanto che, nel corso del 2013, l'Unione Europea ha deciso di investire un miliardo di euro nella ricerca su tale materiale applicato alla tecnologia fotovoltaica. Per quanto riguarda la produzione energetica a partire dal sole, tuttavia, il grafene ha evidenziato i propri limiti: difficile realizzare delle strutture sottili sfruttando il grafene.

Il team di ricercatori, guidato dal professor Thomas Mueller, ha quindi deciso di indirizzare altrove le proprie attenzioni per individuare materiali in grado di fornire le stesse prestazioni, senza comportare gli stessi limiti: la scelta è ricaduta su un diodo di tungsteno diselenide, composto da uno strato di atomi di tungsteno, che sono connessi tra di loro, al di sopra e al di sotto del piano di tungsteno, ad atomi di selenio. Il materiale è in grado di assorbire la luce bene quanto il grafene, ma è in grado di convertirla in energia elettrica con maggiore efficienza.

Celle solari flessibili

(Celle solari flessibili)

I VANTAGGI DI TUNGSTENO E SELENIO

Le celle sono così sottili che il 95% della luce solare passa attraverso, ma un decimo del restante 5% viene convertito in energia solare, per una efficienza che, rispetto agli standard attuali, risulta abbastanza elevata. L'efficienza può essere resa maggiore semplicemente aumentando gli strati e sovrapponendoli uno sull'altro, a scapito, però, della trasparenza. In questo caso, le applicazioni potrebbero essere diverse e più vaste, mentre conservando l'elevata trasparenza delle celle ultrasottili è possibile sfruttare l'applicazione su vetri e vetrate per creare impianti di produzione energetica perfettamente integrati con la struttura dell'edificio.

Le celle sviluppate dai ricercatori viennesi presentano vantaggi anche rispetto alle celle fotovoltaiche organiche attualmente già presenti sul mercato o in fase di sviluppo, dal momento che esse tendono a perdere efficienza nel giro di pochi anni e a necessitare di frequenti sostituzioni. Al contrario, le celle di tungsteno e selenio possono garantire una vita media molto più lunga e una elevata efficienza anche a lungo termine.

INTERESSE DA PARTE DI TUTTA LA COMUNITA' SCIENTIFICA

L'Università di Vienna, ad ogni modo, non è l'unica ad investire nella ricerca su questi materiali combinati insieme per la realizzazione di strutture fotovoltaiche: pubblicata per la prima volta sulla rivista scientifica "Nature Technologies", la ricerca è stata accompagnata dal report di altri due studi, sullo stesso numero del periodico, condotti rispettivamente al Mit di Cambridge e all'Università di Washington, a Seattle, che riportavano risultati molto simili in termini di innovazione tecnologica ed efficienza energetica.

Il mondo scientifico, dunque, sembra guardare con unanime interesse a questi materiali, per i quali è sempre più facile prevedere un futuro importante all'interno del settore della produzione energetica di origine solare e una concorrenza diretta con l'intero settore del fotovoltaico organico, per il quale l'efficienza energetica costituisce al momento il principale ostacolo alla diffusione delle celle sul mercato.  Elevata efficienza e costi contenuti sono la formula alla quale, ora, occorre puntare.

AutoreDott.ssa Martina Pugno

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