In diverse occasioni abbiamo parlato di pannelli solari e dell’evoluzione tecnica che stanno vivendo. In questo momento, l’ultima svolta in questo tipo di tecnologia, per sfruttare la luce solare, è rappresentata dai tubi a vuoto. Ma ci stiamo avvicinando all’utilizzo dei nostri vetri delle finestre come generatori di energia.
Abbiamo visto come in diverse occasioni gli sviluppatori siano riusciti a creare delle celle per catturare l’energia solare che permettano anche il passaggio della luce solare, creando così delle finestre quasi traslucide. Uno sviluppo simile a quello già utilizzato in questo gigantesco edificio che trasforma le sue finestre in generatori di corrente.
Il segreto è nelle cellule
Stiamo parlando dello SwissTech Convention Center, un enorme edificio situato nella regione del Lago di Ginevra, in Svizzera, che si distingue per le sue grandi e colorate vetrate. Finestre che, al di là dell’aspetto, si distinguono per quello che possono fare: generare circa 8.000 kWh all’anno.
Questi dati provengono dal momento in cui il progetto è stato presentato, un decennio fa. Enormi finestre che permettono di catturare energia grazie all’utilizzo di celle solari sensibilizzate con coloranti, note come DSC o Grätzel, dal nome di Michael Grätzel, uno dei ricercatori che le sviluppò negli anni ’90.
Come abbiamo visto in altre occasioni, queste celle sono caratterizzate dal fatto che permettono la realizzazione di pannelli solari che hanno anche un alto livello di trasparenza, sono economici, flessibili e offrono la possibilità di creare una tonalità personalizzata.
E lo SwissTech Convention Center ne è un esempio come possono essere utilizzati meglio grazie al lavoro di alcuni scienziati dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Hanno sviluppato una tecnica per aumentare la capacità di questi pannelli di trasformare l’energia catturata dal sole, guadagnando il 15% se sono esposti direttamente ai raggi del sole e fino al 30% con luce ambientale.
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno lavorato su uno dei componenti di queste cellule, come i fotosensibilizzatori. Avevamo già visto come avevano un colorante per migliorare la loro azione e è qui che si è concentrato il lavoro degli scienziati dell’EPFL.
Per migliorare le prestazioni fotovoltaiche delle celle di Grätzel, hanno fotosensibilizzatori combinati in modo tale da permettere di sfruttare la luce in tutto lo spettro visibile. L’obiettivo dello sviluppo era migliorare il modo in cui svolgevano il proprio lavoro.
“Consiste nell’adsorbire un monostrato di un derivato dell’acido idrossamico sulla superficie del biossido di titanio mesoporoso nanocristallino. Questo rallenta l’assorbimento dei due sensibilizzanti, consentendo la formazione di uno strato ordinato e densamente impaccato di sensibilizzante sulla superficie del biossido di titanio. “.
Con questa tecnica, i ricercatori migliorato significativamente le prestazioni dei pannelli. Sono stati in grado di migliorare la capacità di convertire la luce ottenuta dal sole in energia. In questo senso parlano di “un’efficienza di conversione della potenza del 15,2% per la prima volta sotto luce solare simulata, con stabilità operativa a lungo termine testata per 500 ore”.
Un miglioramento che è stato ottenuto anche con la luce ambientaleraggiungendo cifre ancora migliori “aumentando l’area attiva a 2,8 cm2, l’efficienza di conversione era compresa tra il 28,4% e il 30,2%”.
Con questo sviluppo, siamo più vicini a poter utilizzare questo tipo di cellule come meccanismo per ottenere energia, anche in condizioni di luce ambientale. Una tecnologia che può essere applicata sia a grandi costruzioni per ottenere grandi quantità di energia, sia a sistemi di home walking che generano energia sufficiente per alimentare piccoli elettrodomestici e dispositivi.
Immagine di copertina | Swiss Tech Convention Center
Immagine interna | EFPL