Dalla Gran Bretagna una nuova soluzione anti-riflesso per i pannelli solari

Dalla Gran Bretagna una nuova soluzione anti-riflesso per i pannelli solari

Novità in vista per il mercato dei pannelli solari, da sempre attraversato da problematiche di diverso tipo, a cui le varie aziende attive nel campo stanno tentando di trovare soluzione da tempo. Tra i pannelli fotovoltaici più commercializzati ci sono quelli basati su celle solari a film sottile di Tellururo di Cadmio (CdTe), di solito ricoperti da uno strato vetroso che impedisce in parte la piena resa energetica del dispositivo. La novità del momento viene dalla Gran Bretagna e cerca di andare a risolvere proprio questa tara caratteristica di alcuni impianti fotovoltaici.

Alcuni scienziati della Loughborough University, Leicestershire, insieme con alcuni esperti del Centre for Renewable Energy and Sustainable Technology (CREST) avrebbero implementato un rivestimento speciale per far sì che il riflesso della luce solare provocato dalla superficie di vetro si riduca in modo da non intaccare l'efficienza energetica del pannello. I responsabili del progetto, il professor Michael Walls, il dottor Piotr Kaminski e la scienziata Fabiana Lisco, insistono sull'importanza del loro studio per l'industria del fotovoltaico, perché si andrebbe a riguadagnare quel 4% di energia persa dal modulo a causa del riflesso, abbattendo allo stesso tempo i costi.

La soluzione proposta potrebbe anche servire in seconda battuta a ridurre quello spiacevole riverbero prodotto dai parchi solari in cui i pannelli solari interessati dal fascio di luce sono centinaia, se non migliaia.

(Il confronto tra un pannello fotovoltaico non ricoperto dal rivestimento anti-riflesso e un altro che invece lo utilizza)

Come funziona questo rivestimento speciale?

Il rivestimento speciale pensato per i pannelli solari è stato progettato proprio dal CREST e in particolare dagli emeriti studiosi sopra nominati, utilizzando lo stesso metodo e la stessa tecnologia all'avanguardia che viene usata per le lenti anti-riflesso degli occhiali.

Si tratta di una pellicola multistrato, in grado di ridurre il riflesso della luce solare di circa il 70% e di rendere così visibile con maggiore nitidezza il dispositivo fotovoltaico. Per la precisione, il rivestimento è composto di quattro strati alternati di ossido di zirconio e silice, ma rimane pur sempre sottile poiché non raggiunge uno spessore di 300 nanometri.

Per impedire che il riflesso della luce vada a danneggiare la superficie vetrosa del pannello e a comprometterne la funzionalità, la pellicola adotta il fenomeno fisico dell'interferenza distruttiva, che si verifica quando due onde si propagano all'interno dello stesso mezzo sovrapponendosi. Essendo ciascuna onda dotata di un'intensità specifica, sarà possibile osservare che l'intensità risultante dall'incontro potrà essere frutto della somma (interferenza costruttiva) o della differenza (interferenza distruttiva) tra le intensità di partenza.

Quali sono i vantaggi?

"Il materiale utilizzato deve essere economicamente redditizio, per questo il suo design è frutto di un compromesso", ha affermato il dott. Kaminski. Tra i punti a favore della pellicola del CREST c'è proprio il fatto di aver prodotto un rivestimento di alta qualità con materiali poco costosi, abbondanti in natura. La scelta delle materie prime ha poi facilitato la presenza di pochi strati, così che la pellicola si mantenesse sufficientemente sottile da non comprometterne una produzione su scala industriale.

Il rivestimento è inoltre a prova di graffio, molto resistente ed è in grado di durare per tutti e 25 gli anni di garanzia di un pannello solare standard.

Sempre secondo Kaminski inoltre, la pellicola potrebbe essere adattata a dispositivi fotovoltaici diversi: se da un lato la soluzione migliore sarebbe utilizzarla appunto su pannelli dotati di celle solari a film sottile di Tellururo di Cadmio, non è esclusa la possibilità di adattarla a moduli fotovoltaici in silicio cristallino o a pannelli di terza generazione organici e in perovskite.

(La tecnica del magnetron sputtering usata per far aderire il rivestimento al pannello fotovoltaico)

Qual è la tecnica utilizzata per applicare il rivestimento?

La società inglese Power Vision Ltd, specializzata nel settore ottico, ha fornito agli scienziati del CREST il macchinario per l'applicazione del rivestimento sulla superficie dei pannelli, lo stesso che viene usato per le lenti degli occhiali.

Il macchinario utilizza la tecnica del magnetron sputtering, ossia di un particolare tipo di polverizzazione catodica, per cui un materiale solido viene colpito da altre particelle in modo da emetterne a sua volta. Nel caso del magnetron sputtering, il materiale bersagliato viene magnetizzato.

Grazie all'incontro tra la scienza ottica e la tecnologia del fotovoltaico, gli scienziati inglesi hanno compiuto un ulteriore passo verso la produzione di pannelli solari efficienti, economici e di ottima qualità.