Celle fotovoltaiche trasparenti: piccola efficienza, grandi promesse

Dagli ingegneri dell’Università nazionale di Incheon una nuova cella solare completamente trasparente. Per ora trasforma in elettricità solo il 2% della luce incidente ma costituisce un ottimo punto di partenza

Celle fotovoltaiche trasparenti
Credits: Joondong Kim dell’Università Nazionale di Incheon

Biossido di titanio e ossido di nichel, il segreto delle nuove celle fotovoltaiche trasparenti

(Rinnovabili.it) – Passi avanti per i pannelli solari “invisibili”. Un gruppo di ingegneri della Incheon National University, in Corea del Sud, ha creato delle celle fotovoltaiche trasparenti al 100%. Non è la prima volta che la ricerca di settore si cimenta in una simile sfida. L’idea di poter creare un prodotto esteticamente indistinguibile dal comune vetro ma capace di produrre energia, da tempo solletica il settore fotovoltaico. Tuttavia la maggior parte delle celle create sino ad oggi mantengono un certo grado di opacità o colore. Essere in grado di far passare tutta la luce dello visibile visibile utilizzando ai fini elettrici unicamente gli ultravioletti, rimane una sfida aperta.

Aperta ma meno complessa rispetto al passato grazie all’innovazione portata oggi dal professor Joondong Kim e dal suo team di ingegneri. Attualmente, i componenti che rendono opaca le celle solari sono i semiconduttori, ossia quegli stessi materiali responsabili dell’effetto fotovoltaico. Ecco perché il professor Kim e i colleghi hanno orientato la propria ricerca su due materiali che avessero invece le proprietà ottiche desiderate.

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Il primo è biossido di titanio (TiO2), un semiconduttore già ampiamente utilizzato nel fotovoltaico. Oltre alle sue eccellenti proprietà elettriche, il TiO2 assorbe la luce UV lasciando passare la maggior parte della luce visibile. Il secondo materiale studiato è stato l’ossido di nichel (NiO), un semiconduttore noto per possedere un’elevata trasparenza ottica. Per le loro speciali celle fotovoltaiche trasparenti, gli scienziati coreani hanno impiegato un substrato di vetro e un elettrodo in ossido di metallo, sopra cui hanno depositato sottilissimi strati di TiO2 e NiO. Quindi hanno aggiunto dei nanofili d’argento come secondo elettrodo. Il tutto è stato testato per valutare l’assorbanza, trasmittanza e la resa

I loro risultati – spiegano gli ingegneri – appaiono incoraggianti; nonostante l’efficienza di conversione sia di appena il 2,1%, le prestazioni risultano già abbastanza buone. Può funzionare anche in condizioni di scarsa illuminazione permettendo al 57% della luce visibile di passarvi attraverso. “Anche se siamo ancora agli inizi, i nostri risultati suggeriscono ampiamente che è possibile un ulteriore miglioramento per il fotovoltaico trasparente ottimizzando le proprietà ottiche ed elettriche della cella”, suggerisce il prof. Kim. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Power Sources.

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