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Una rivoluzionaria tecnologia potrebbe portare allo sviluppo di dispositivi solari iper-flessibili. Questo affermano i ricercatori del Georgia Institute of Technology che hanno creato una cella solare tridimensionale che può portare allo sviluppo di sistemi solari altamente flessibili e in grado di generare un interessante quantità di energia. Il gruppo di ricerca spera che la loro nuova tecnologia possa concretizzarsi in moduli fotovoltaici pieghevoli, applicati e nascosti in tantissimi dispositivi. Un caso pratico può riguardare l’assorbimento della luce solare sulle mura di un edificio in cui nanostrutture convertirebbero l’energia solare in energia elettrica utilizzabile.
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FIBRE OTTICHE ED ENERGIA SOLARE
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Il colorante nano sensibilizzate è costituito da strutture rivestite di ossido di zinco, che vengono depositate su fibre ottiche disposte in modo da formare una sorta di collo di bottiglia. Le celle solari sensibilizzate tridimensionali usano un sistema fotochimico per generare elettricità. Sono poco costose per la produzione, flessibili e meccanicamente robuste, ma il loro compromesso di basso costo è per ora l’efficienza energetica di conversione. Prima di rivestire le fibre con tintura solare queste vengono immerse in un liquido elettrolita per completare il circuito.
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La luce del sole entrando nella fibra ottica passa nei nanofili, dove interagisce con le molecole di colorante sensibilizzato per produrre corrente elettrica. Il liquido elettrolita tra i nanofili raccoglie le cariche elettriche e il risultato è un sistema ibrido di nanoantenne a fibra ottica che può essere fino a sei volte più efficiente rispetto alle celle solari orizzontali con la stessa superficie. “A breve arriveremo ad un 7-8% di efficienza di conversione”, continua Wang. Grazie a questa tecnologia a basso costo si può massimizzare la quantità di energia prodotta da una forte intensità di luce solare, nonché generare livelli di potenza rispettabile anche da una luce debole. “La quantità di luce che penetra la fibra ottica inoltre può essere inoltre aumentata utilizzando lenti focali.” Wang ritiene che questa nuova tecnologia solare possa offrire ad architetti e designer un’interessante applicazione fotovoltaica da poter integrata in numerose situazioni.
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NON SOLO PANNELLI FOTOVOLTAICI
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Ad ora l’efficienza di conversione della tecnologia è molto bassa, intorno al 3,3% ma secondo Wang i margini di crescita dell’efficienza sono altissimi. “Grazie all’utilizzo di fibra ottica siamo in grado di condurre la luce solare dove vogliamo e così attraverso nanoantenne in grado di convertirla in elettricità. Questo significa cella solare tridimensionale”. Anche se la nuova tecnologia di celle solari tridimensionali potrebbe essere utilizzata per i grandi impianti fotovoltaici, il gruppo di ricerca non si aspetta che questa possa sostituire le attuali celle solari in silicio in qualunque, ma crede piuttosto che la tecnologia possa aumentare le potenziali applicazioni dell’energia solare. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati nella rivista Angewandte Chemie International il 22 ottobre. Il lavoro è stato sponsorizzato dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), dal KAUST Global Research Partnership e dal National Science Foundation (NSF), dimostrando ancora per una volta come per gli USA efficienza energetica significa sicurezza nazionale.
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“Potremmo eliminare i problemi estetici dei pannelli fotovoltaici. Possiamo anche immaginare sistemi completamente integrati nelle superfici assolate per produrre energia e ricaricare le nostre auto elettriche come per la ricarica di cellulari e altri dispositivi elettronici. E questo comunque è solo un metodo diverso per raccogliere energia dal sole”, conclude Wang. “Oggi per soddisfare il nostro reale fabbisogno energetico, abbiamo bisogno di tutti gli approcci possibili e che possiamo immaginare.”
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[ Links utili e approfondimenti ]
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