che funzionano quando il cielo è nuvoloso
E avremo anche il fotovoltaico trasparente
da utilizzare come normali vetri per le finestre
di Bartolomeo Buscema
I pannelli fotovoltaici, oggi in commercio, funzionano sfruttando la radiazione
diretta proveniente dal sole e in parte la radiazione riflessa dal terreno
circostante. In condizioni di radiazione diffusa, come quella che c’è in una
giornata nuvolosa, i pannelli fotovoltaici a base di silicio non producono
energia elettrica. Ma ancora per poco,se stiamo a quanto stanno sperimentando
alcuni ricercatori inglesi del National Physical Laboratory,
il laboratorio nazionale per le unità di misura per il Regno Unito che a
sede nei pressi di Londra, i quali
hanno messo a punto nuove
celle solari organiche che sono in grado di massimizzare
la propria efficienza anche
in situazioni di cielo nuvoloso. Le celle organiche sperimentate dagli
scienziati britannici utilizzano
minuscole molecole organiche che possono essere sciolte in una soluzione e
stampate su stoffa con una stampante 3D.Si tratta di fogli leggeri e flessibili
che possono essere installati sui tetti con relativa facilità senza bisogno
delle tradizionali strutture di sostegno di acciaio o ferro zincato, e quindi
con costi contenuti.
Tale tipologia di celle solari può essere prodotta sia in varie
coloriture per meglio adattarle al colore dei tetti, sia in sottili strati
trasparenti e, quindi, applicabili anche sui vetri delle finestre.
In realtà, le celle solari organiche non sono una novità, anche se bisogna dire
hanno ancora bassi livelli di efficienza nel trasformare la radiazione solare in
elettricità. Ma la vera novità è che le celle
solari organiche sperimentate al National Physical Laboratory hanno buoni
livelli di efficienza energetica anche in condizioni di scarsa luminosità come
quella di un giorno nuvoloso. Questo è senza dubbio un punto di forza di tali
dispositivi che potrebbero essere estensivamente installati nelle aree europee
caratterizzate da elevati indici di nuvolosità durante tutto l’anno. Un altro
punto di forza nell’utilizzo di tali celle
solari organiche è la possibilità di produrre energia elettrica in
sistemi in movimento come, per esempio, nelle autovetture che le hanno incollate
sui finestrini e nelle barche a propulsione velica, dotate di vele ricoperte di
un sottile strato di celle solari organiche. O addirittura su tessuti facilmente
indossabili.
Fotovoltaico trasparente per finestre
Oggi, i pannelli fotovoltaici trasparenti sono in grado di produrre energia
solare con efficienza bassissima dell’ordine dell’1%. Ciò è un notevole fattore
limitante che ne ha ostacolata la diffusione su larga scala. Ricordiamo che i
pannelli commerciali che utilizzano il silicio attualmente in commercio hanno
efficienze dell’ordine del 12 -14 %.Ma ora sembra
che le cose stiano cambiando
grazie a un gruppo di ricercatori dell’Università Statale del
Michigan di
East Lansing, che
ha sviluppato un nuovo tipo di dispositivo
solare che, quando applicato a una “finestra”, è in grado di produrre
energia elettrica con un’efficienza
intorno al 5% e allo stesso tempo
di permettere agli occupanti dell'edificio di
usufruire di una quota sufficiente di illuminazione naturale diurna. Una
sorta di "fotovoltaico trasparente", battezzato con la sigla TLSC (Transparent
Luminescent Solar
Concentrator (TLSC), che oltre alle finestre può essere applicato anche ai
telefoni cellulari e a qualsiasi dispositivo che ha una superficie trasparente.
Il TLSC utilizza piccole molecole organiche
capaci di assorbire specifiche lunghezze d’onda
esterne alla “finestra del
visibile” che è quella parte dello
spettro elettromagnetico del sole
che cade tra il rosso e il violetto includendo tutti i colori percepibili
dall'occhio umano. La lunghezza d'onda della luce visibile nell'aria
è compresa nell’intervallo
che va da
380 ai 760 nanometri. In particolare, come rileva il ricercatore Richard
Lunt, responsabile della ricerca, si è riusciti a “sintonizzare” tali molecole
organiche per raccogliere solo la componente ultravioletta e quella del vicino
infrarosso della radiazione solare che sono indirizzati verso il bordo del
materiale per essere convertite in energia elettrica da strisce sottilissime di
celle fotovoltaiche. E’ una tecnologia che oltre al vantaggio della flessibilità
è anche economica e non intrusiva, cioè può essere utilizzata su edifici alti
con molte finestre o su qualsiasi tipo di dispositivo mobile che richiede
un’alta qualità estetica come un telefono cellulare o un e-reader.
Insomma, i ricercatori americani, oltre ad incrementare l’efficienza
delle celle fotovoltaiche trasparenti, vogliono creare superfici di raccolta
dell’energia solare senza che l’occupante di un edificio o l’utente generico di
un telefonino se ne accorga.