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I concentratori solari sono emersi negli ultimi anni come un metodo per intensificare (concentrando) la quantità di luce che colpisce le celle solari, che rappresentano la parte più costosa dei pannelli fotovoltaici. Per rendere più conveniente la produzione di energia elettrica dal solare, gli ingegneri così hanno cercato più o meno di utilizzare meno silicio nelle celle solari, concentrando appunto la luce solare verso una superficie della cella più ristretta.
La maggior parte dei concentratori solari tendono ad essere costituiti da complessi sistemi che utilizzano speciali lenti, specchi curvi e altri componenti ottici non così convenienti. Nei concentratori solariconvenzionali deve essere presente una distanza sufficiente fra lente e cella solare (riempita d’aria) per una corretta messa a fuoco dell’ottica. Di conseguenza il concentratore solare è basato su sistemi con involucri ingombranti per soddisfare una profondità sufficiente ad accogliere la lunghezza focale e proteggere tutti i componenti durante il trasporto e l’installazione. Tutto questo si traduce in più elevati costi di materiali, assemblaggio e trasporto.
Appena un paio di anni fa, il fratello di Nicolas Morgan, John Paul, si avvicinò con l’idea di un concentratore solare composto da un unico componente: un piccolo pezzo sottile in plastica che grazie alla sua particolare forma interna guida la luce verso il suo centro. Con questo nuovo concentratore solare si parla già di un aumento di efficienza e convenienza, dato che non si è in presenza di camere d’aria e non c’è alcuna possibilità che il concentratore solare sia così fragile come il suo precedente modello ora in commercio. “Si tratta di controllare criticamente gli angoli una volta che la luce penetra il piccolo concentratore solare“, spiega Nicolas Morgan. La progettazione del piccolo dispositivo solare si avvale di un fenomeno chiamato riflessione interna totale, ossia la possibilità che ha un fascio di luce di penetrare un materiale ottico ed essere deviato invece di essere riflesso. Il trucco è quello di forgiare il piccolo concentratore solare di plastica in modo tale che piega il fascio luminoso in una determinata direzione. La precisione a questo punto è fondamentale, non solo nella progettazione dell’ottica ma anche nella creazione di stampi per la produzione dei concentratori solari di massa.
La società ora si aspetta che la sua prima versione commerciale del nuovo concentratore solare sarà composto di un wafer quadrato acrilico di circa venti centimetri di dimensione contenenti un concentratore secondario di vetro. Ray Lapierre, un professore di ingegneria fisica al McMaster University, in Canada, è un esperto in celle solari ad alta efficienza e la prima volta che ha visto il prototipo LSO della Morgan Solar in dicembre ad una conferenza canadese e rimase davvero impressionato. “Il loro design è sicuramente ottimo e questi concentratori solari possono essere prodotti senz’altro a basso costo e rappresentano una buona occasione per rivoluzionare la tecnologia di questo settore”, spiega Lapierre.
Ma come tutti gli altri concentratori fotovoltaici, il dispositivo della Morgan Solar ancora richiede un sistema di tracciamento per tenerlo sempre frontale al sole. Come abbiamo già visto alcuni ricercatori del MIT hanno eliminato la necessità di tracciamento sviluppando tinture speciali su rivestimenti in grado di assorbire la luce diffusa, ma la tecnologia solare della Morgan Solar è più vicina e reale per il mercato. Grazie ad alcuni accordi con delle imprese Morgan si aspetta che la società sia in grado di costruire il suo primo sistema fotovoltaico per meno di 1 $ per Watt entro il 2011, “e con un po ‘di integrazione, molto meno” afferma Morgan. Ciò porterebbe ad un prodotto quasi il 30% più efficiente in termini di costo e competitività rispetto al film sottile.
“Vogliamo che questo sistema duri per 25 anni, quindi stiamo cercando veramente di utilizzare un materiale resistente”, spiega Morgan. Ora la società sta realizzando un certo numero di progetti pilota e l’avvio di una prima produzione è prevista per la fine del 2009 dove il concentratore solare avrà una prova sul campo. La società si aspetta che la produzione commerciale possa così cominciare nel 2010.
[ Links utili e approfondimenti ]
12 febbraio 2010 alle 10:37
I nuovissimi pannelli solari di Morgan Solar potrebbero arrivare presto anche in Italia: “Siamo in trattative con un’azienda di Tremezzo, sul lago di Como – dice Nicolas Morgan, 36 anni – non dico il nome perché ancora il contratto non è chiuso”.
Avete notizia che tale accordo sia stato perfezionato? Se si, potete precisarmi qual’è l’azienda di Tremezzo? Grazie per l’attenzione.
14 marzo 2011 alle 15:52
Un anno fa ho chiesto notizie in merito al possibile arrivo anche in Italia di questa tecnologia innovativa. Allora l’accordo commerciale pareva non fosse stato ancora perfezionato. Oggi ripropongo la domanda. L’accodo è già stato perfezionato? Se si, è possibile sapere quale azienda proporrà in Italia tale tecnologia? Grazie per l’attenzione.
10 maggio 2011 alle 17:20
molto buono,sono interessato a questo prodetto. Conoscevo i concentratori dell’ENEA