Fotovoltaico subacqueo: dal Cnr la speciale perovskite che funziona sott’acqua

Un gruppo di ricercatori italiani ha portato ad un nuovo livello l’efficienza delle celle solari subacquee in perovskite. Da diversi anni si studia la possibilità di massimizzare l’energia catturata e prodotta a livello sottomarino per rendere sempre più indipendenti sonde e apparecchiature acquatiche e il risultato ottenuto da questo nuovo team offre nuove possibilità. 

Lo studio, pubblicato sulla rivista Energy & Environmental Materials, è frutto della collaborazione tra il Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), l’Università degli studi di Roma Tor Vergata e la società BeDimensional Spa, specializzata nella produzione di materiali bidimensionali.

Perché l’acqua può favorire il fotovoltaico

Secondo gli esperimenti, una specifica composizione di perovskite (FAPbBr₃) ha mostrato prestazioni superiori quando immersa nei primi centimetri d’acqua rispetto all’esposizione in aria. Questo perché l’ambiente acquatico filtra la luce in modo selettivo, lasciando penetrare soprattutto le lunghezze d’onda blu e verdi, perfettamente sfruttabili dalle celle solari subacquee.

Non solo: l’acqua agisce come un naturale sistema di raffreddamento, migliorando l’efficienza dei dispositivi fotovoltaici.

Sicurezza e sostenibilità ambientale

Un aspetto chiave della ricerca è stato verificare la stabilità e la sicurezza ambientale delle celle solari subacquee. Grazie a un incapsulamento innovativo sviluppato da BeDimensional con un adesivo polimerico idrofobico, i dispositivi hanno resistito a immersioni di dieci giorni in acqua salata senza rilasciare quantità significative di piombo, restando ben al di sotto dei limiti previsti per l’acqua potabile.

L’esperimento apre scenari inediti per l’utilizzo del fotovoltaico. 

“Grazie alla collaborazione con il Cnr-Ism e BeDimensional e alla tecnologia disponibile nel nostro laboratorio Chose, abbiamo validato l’intero processo per l’applicazione del materiale fotovoltaico in perovskite in ambienti subacquei dove vengono sfruttate efficacemente le sue proprietà. Una nuova sperimentazione per noi – commenta Fabio Matteocci, professore associato del dipartimento di Ingegneria elettronica dell’università di Roma Tor Vergata –  dal momento che il nostro studio parte dallo sviluppo di nuovi dispositivi fotovoltaici semitrasparenti tramite processi industriali facilmente scalabili per applicazione su edifici”.

Molteplici applicazioni

Le possibili applicazioni sono davvero molteplici. In prospettiva, le celle solari subacquee potrebbero diventare un tassello strategico nello sviluppo delle energie rinnovabili. Dopo tetti, serre, facciate e persino lo spazio, il mare potrebbe dunque diventare la prossima frontiera del fotovoltaico. Lo studio italiano dimostra che non si tratta di fantascienza, ma di una tecnologia concreta con margini di sviluppo.

Come conclude Barichello: “Questo lavoro pionieristico non solo mostra che le perovskiti possono operare anche in condizioni umide, ma apre nuove possibilità per l’utilizzo sostenibile dello spazio subacqueo, sempre più impiegato in attività come l’agricoltura marina, l’invecchiamento del vino e altre applicazioni innovative”.

Leggi lo studio completo “Beneath the Surface: Investigating Perovskite Solar Cells Under Water” sulla rivista Energy & Environmental Materials

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