Nanoparticelle d'inchiostro per aumentare l'efficienza delle celle solari

CELLE SOLARI AD INCHIOSTRO

Diminuire i costi della produzione energetica tramite celle solari, rendere più veloce il processo di produzione energetica, il tutto sfruttando materiali di origine naturale: questo il traguardo raggiunto dai ricercatori della Oregon State University. Il sistema messo a punto permette di sfruttare l'inchiostro per la realizzazione delle celle: un microreattore a flusso continuo permette di creare in modo costante le nanoparticelle di inchiostro che, a loro volta, danno vita alle celle ultrasottili ed efficienti.

Di per sè, questa tecnica non costituisce una novità assoluta: si tratta, infatti, di un sistema già oggetto di studio e di esperimenti, che però finora hanno dato risultati altalenanti, caratterizzati da una bassa efficienza e da costi elevati, anche in termini di tempo necessario per effettuare il processo. La novità risiede nel fatto che un simulatore di luce solare viene sfruttato in modo tale da concentrare il suo effetto su un microreattore, portandolo rapidamente ad elevate temperature.

 PASSI AVANTI TECNOLOGICI

Il sistema permette di controllare con una precisione finora mai raggiunta la temperatura del microreattore e, di conseguenza, la produzione di inchiostro e la qualità del prodotto finito. Gli studiosi sottolineano come, in questo caso, la luce sfruttata sia artificiale, ma sia possibile compiere le stesse operazioni anche sfruttando la luce naturale. In questo modo, l'energia del sole non servirebbe solo a far funzionare le celle e a rendere possibile la riconversione energetica, ma anche ad ottimizzare il processo di realizzazione delle strutture che andranno poi a produrre energia elettrica.

La velocità ottenuta permette ai ricercatori dell'Oregon di mettere a punto un sistema produttivo che non teme concorrenti: le celle solari possono essere stampate in pochi minuti, mentre attualmente la media di simili processi produttivi è compresa tra mezz'ora e due ore. Un ulteriore vantaggio di tale tecnologia risiede nel fatto che si può adattare a celle solari realizzate a partire da diversi materiali: durante l'esperimento è stato utilizzato il diseleniuro di rame indio, ma lo stesso processo può venire riprodotto anche per generare celle solari realizzate con sulfide di zinco e rame. In questo modo resta ampio spazio per la ricerca dei composti che meglio rispondano alle esigenze di efficienza e costo contenuto.

(Inchiostro per la produzione di celle solari)

PRODUZIONE A CICLO CONTINUO

Nonostante la luce solare non sia perennemente a disposizione, i ricercatori sono riusciti anche a mettere a punto un metodo per garantire la possibilità di svolgere la produzione 24 ore su 24: la luce solare può essere sfruttata per realizzare dei sali fusi dai quali ottenere l'energia per continuare con il processo di realizzazione delle celle solari. Attualmente, i ricercatori durante gli esperimenti in laboratorio sono riusciti ad ottenere un livello di efficienza pari al 20%, con un costo totale inferiore rispetto alla tradizionale tecnologia al silicio, lasciando aperta la possibilità ad una maggiore efficienza, alla quale guardano con ottimismo.

Proseguire la ricerca in questa direzione è una scelta che di sicuro merita di essere fatta, se si considera un ulteriore vantaggio di questa tecnologia: la possibilità di dare vita a celle ultrasottili in grado di superare qualsiasi altro prodotto ad oggi in commercio. Lo strato assorbente, infatti, arriva ad essere spesso appena 1 o due micron, contro i 50 - 100 micron medi delle attuali celle in commercio. Questo apre ulteriori scenari applicativi delle celle ultrasottili e versatili, sempre più facili da integrare all'interno delle più svariate strutture architettoniche.