Un nuovo materiale adattivo per tagliare i costi del fotovoltaico

Il fotovoltaico cresce e si diffonde in maniera esponenziale, in numerose parti del mondo. La sfida, che i ricercatori stanno tentando di vincere, è quella di renderlo più competitivo nei costi di produzione e di ottenere risultati migliori nella conversione dell'energia solare.

In tal senso, è interessante e innovativa l'invenzione di un materiale adattivo, realizzato dalla start up Glint Photonics, impiegato per dare vita a una nuova tipologia di fotovoltaico a concentrazione low cost e con un'efficienza notevolmente superiore rispetto a quella degli impianti tradizionali. Gli studi hanno ricevuto i finanziamenti dall'ARPA-E (Advanced Research Projects Agency-Energy), un'agenzia statunitense creata con lo scopo di promuovere e sostenere economicamente la ricerca e lo sviluppo di tecnologie energetiche avanzate.

(Il materiale adattivo. Fonte engineering)

Il materiale ideato dalla Glint Photonics è chiamato "adattivo" perché è in grado di "adattarsi" alla diversa forza dell'irradiazione solare. Ovvero, per dirla con altre parole, ha l'incredibile proprietà di cambiare il suo potere riflettente in relazione all'intensità della luce concentrata. In tal modo, riesce a intercettare l'irraggiamento del sole da differenti angoli. Il primo evidente vantaggio di una simile scoperta, è il taglio dei costi sostenuti per la produzione dei sistemi di tracciamento solari montati sugli impianti fotovoltaici per migliorarne la resa.

Un simile meccanismo, va sottolineato, diventa indispensabile nel fotovoltaico a concentrazione. Esso, già di partenza, assicura un rendimento superiore di quello dei sistemi convenzionali, in quanto può generare energia pulita per un numero maggiore di ore durante il giorno. Si compone nello specifico di:

• una serie di pannelli composti da lenti o specchi e da celle fotovoltaiche, predisposte per convertire la luce ricevuta in energia elettrica;
• da uno o da una serie di inverter: dispositivi usati per trasformare la corrente continua in corrente alternata.

(Impianto fotovoltaico. Fonte gizmodo)

Nel fotovoltaico a concentrazione l'irradiazione solare è catturata dalle lenti e inviata alle celle che si trovano sopra o sotto di esse. Inoltre, questo sistema è spesso dotato di strutture ad inseguimento solare, che cambiano orientamento a seconda della posizione del sole in tutto l'arco del giorno. Tale caratteristica lo rende estremamente efficiente.

Tenendo in considerazione tali peculiarità, il nuovo fotovoltaico della Glint Photonocis, consta di due parti principali:

• un gruppo di lenti sottili e low cost, studiate per intercettare l'irradiazione del sole, proprio come in un sistema classico a concentrazione;
• una lastra di vetro, posizionata al di sotto delle lenti, capace di concentrare una quantità di luce solare superiore di 500 volte quella catturata sui bordi.

(Fotovoltaico a concentrazione. Fonte greencheck)

La novità risiede proprio in questa lastra, in quanto è rivestita sopra e sotto dal materiale adattivo. Quest'ultimo, nel momento in cui viene colpito dalla luce convogliata sulle lenti, si scalda mentre la sua riflettività si riduce. È questo a permettere alla luce di raggiungere la lastra di vetro, di essere immagazzinata in essa e di colpire i lati della superficie, dove si trova una cella solare di piccole dimensioni.

Nel procedere del giorno, e, dunque, con i cambiamenti nell'intensità del sole, il fascio di luce prodotto dalle lenti tende a spostarsi. Il materiale, allora, si adegua al movimento e canalizza l'irradiazione solo nell'area interessata. Ciò elimina il bisogno di dover mantenere l'impianto orientato verso il sole, come invece accade nei normali sistemi a concentrazione.

(Pannelli fotovoltaici. Fonte energydigital)

Peter Kozodoy, responsabile dell'azienda, ha dichiarato che in base alle prove fatte, il nuovo impianto assicura un notevole risparmio economico. Si spenderebbero, infatti, appena 4 centesimi a kwh, a differenza degli 8 centesimi richiesti attualmente dal fotovoltaico classico.

I risultati ottenuti fino ad ora, senza alcun dubbio, sono stati promettenti. Non resta altro che vedere se e quando questo nuovo fotovoltaico verrà commercializzato a livello mondiale e se riuscirà a dare al settore la spinta decisiva per affermarsi.

Fonti
Greenstyle