Fotovoltaico: nuovo spray solare a base di punti quantici

Normalmente la bomboletta spray è un contenitore a forma cilindrica che contiene un liquido la cui emissione avviene grazie ad un gas liquefatto che riesce a diffondere il contenuto sotto forma di aerosol. Il processo venne inventato nel 1926 dal chimico norvegese Erik Rotheim che rivendette il brevetto ad un'azienda statunitense. Solo nel 1949 Edward Seymour introdusse per la prima volta nelle bombolette spray della vernice.

Oggi il processo aerostatico permetterà la creazione di un inchiostro solare stampabile su superfici trasparenti. Ideato dall'Università di Toronto, lo SprayLD sfrutta le celle solari a punti quantici. L'inchiostro solare, creato tramite una comunissima stampante, modificata ad hoc, consiste  praticamente  in un sottilissimo strato che potrà essere applicato tanto su un materiale plastico quanto su delle superfici vetrate come le finestre.

                                                   

Che cosa sono i punti quantici? I punti quantici sono cristalli di materiale semiconduttore così piccoli da avere  proprietà quantistiche. Sono stati scoperti negli  anni Ottanta, e da allora sono diventati sempre più importanti in varie tecnologie: dalle analisi mediche e biologiche alla fabbricazione di sensori, dai display televisivi alla produzione di celle fotovoltaiche particolarmente efficienti. Uno dei vantaggi dell'uso di punti quantici fotovoltaici per creare celle solari è che è possibile applicarli su qualunque superficie.

Come si produce energia elettrica? La luce infrarossa incandescente viene puntata sul bordo della plastica dove viene convertita in energia elettrica attraverso sottili strisce di celle solari fotovoltaiche.

Le celle hanno la capacità di funzionare anche in condizioni di nuvolosità ed avrebbero una resa superiore a quella dei comuni impianti fotovoltaici e hanno la grandezza di un semplice foglio A3.

Questo è un esempio pratico dell'applicazione di una semplice tecnologia alla produzione di energia pulita. A questo spray fotovoltaico lavora da tempo il team del ricercatore post-dottorato Illan Kramer ma si rifà a studi portati avanti in Inghilterra. Gli studiosi inglesi erano riusciti a creare una vernice fotovoltaica ma l'efficienza energetica risultava troppo bassa per risultare competitiva e vantaggiosa. Illan Kramer utilizza unicamente componenti già disponibili in commercio e non particolarmente costosi, per esempio aerografi e un ugello usato nelle acciaierie per spruzzare acqua di raffreddamento.

Il team americano ha previsto  l'impiego di celle solari a punti quantici colloidali (CQD) da poter spruzzare su una sottile pellicola flessibile. Come detto sopra l'applicazione di questo spray è delle più svariate sia per quanto riguarda la tipologia di superfici da poter trattare quanto sull'estensione, infatti potrà essere applicato sul manto stradale, sulle automobili e anche sulle ali degli aerei.

(Celle Solari a Punti Quantici)

Le caratteristiche innovative di questo spray sono:

-          la capacità di catturare una porzione più ampia dello spettro solare;

-          L'estrema versatilità. Potrà essere applicata su ogni tipo di superficie trasformando ogni oggetto in un impianto fotovoltaico.

Da tenere da conto il fatto che un semplice e sottilissimo strato di inchiostro fotovoltaico ha un tasso di conversione dell'energia solare in elettricità pari all'8,1%.

È una tecnologia ancora non disponibile per una produzione su larga scala ma una volta che verrà commercializzata sarà una vera innovazione. I costi saranno molto contenuti in quanto un singolo dispositivo costa 1000 dollari ed è facilmente realizzabile.

AutoreDott.ssa Sofia Catoni


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