Nuovi materiali: pannelli solari in perovskite e grafene

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Un estratto minerale di perovskite. Rob Lavinsky – [CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons.

La ricerca e l’innovazione tecnologica, si sa, non sta mai a guardare e giorno dopo giorno lavora e progredisce a piccoli passi, agendo spesso nell’ombra finché ad un certo punto una nuova scoperta acquista sempre più considerazione e credito. È questo anche il caso di nuove considerazioni nel ramo dei pannelli solari, che sembrano poter essere realizzati non solo in silicio, non solo nel relativamente nuovo “film sottile”, ma anche sfruttando altri materiali rimasti fino ad ora nell’ombra, per non dire semi-sconosciuti. Delle ricerche stanno infatti mostrando una certa efficacia di pannelli solari realizzati in perovskite, un materiale scoperto in Russia nel lontano 1839. Molti materiali, compreso questo, erano già stati testati per verificarne la resa con l’energia solare ed aveva avuto scarsi risultati. Tutto è cambiato, però, quando la perovskite è stata sperimentata nello stato liquido. La notizia è stata diffusa da greenstyle.it e si esalta soprattutto il fattore della produzione piuttosto economica della perovskite, che grazie alla sua struttura piuttosto semplice consentirebbe di riflesso la produzione di pannelli solari ad un costo ancor più basso. Le rese, però, pur essendo buone non sono ancora ai livelli delle migliori celle già in commercio. L’efficienza si ferma infatti al 30%, ma i progressi ottenuti in soli cinque anni di studi da parte dello United States Department of Energy’s National Renwable Energy Laboratory sono davvero considerevoli. Se nel 2009 la resa era appena del 3,8%, in seguito le continue sperimentazioni hanno portato al 16% nel 2014. Questo importante miglioramento è stato fatto proprio in seguito al cambiamento che gli studiosi hanno operato circa lo stato del materiale, passandolo da solido a liquido. In questo modo, la perovskite riesce ad espandere i fotoni meglio di molti altri conduttori, migliorando il livello di energia elettrica generata.

Così, nel prossimo futuro la resa dovrebbe poter continuare a crescere, come auspicato dalla stessa squadra di studiosi, oltre il 20% per arrivare presto alla “soglia psicologica” del 30%.

Oltre alla perovskite, nuove analisi stanno mostrando capacità conduttive maggiori del rame nel grafene, una sostanza che è ad oggi la più seria candidata per arrivare a sostituire il silicio già nell’elettronica, un materiale sintetico elaborato in laboratorio. È stato direttamente il Massachusetts Institute of Technology a praticare esperimenti di osmosi inversa con desalinizzazione del grafene, mostrando importanti progressi nella potenza energetica arrivata al 52%. Anche questo materiale potrebbe portare a pannelli solari “alternativi” ottimali per lo sfruttamento dei raggi solari.

Altri studi stanno nel frattempo portando a importanti cambiamenti nel campo dell’immagazzinamento dell’energia, finora vero e proprio tallone d’Achille dei pannelli solari. La combinazione di nuovi materiali e di immagazzinamento dell’energia prodotta potrebbero portare nei prossimi anni ad una vera e propria rivoluzione positiva del settore. Ed è proprio questo che ci auguriamo, perché ogni notizia positiva nel campo delle energie rinnovabili è un passo avanti verso la salvaguardia del pianeta e verso un mondo capace di produrre energia in modo pulito a zero impatto ambientale.

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Sperimentazioni di pannelli solari in perovskite. Foto Flickr by University of Oxford Press Office. Licenza CC BY.

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