Arrivando all’obiettivo di grattaceli con vetri che catturano l’energia solare, un gruppo di ricercatori dell’Università del Michigan, hanno stabilito un nuovo record di efficienza per celle solari trasparenti.
Hanno ottenuto un’efficienza dell’8,1% e una trasparenza del 43,3% con un design organico o a base di carbonio anziché il silicio convenzionale. “Le finestre, che si trovano sulla facciata di ogni edificio, sono il luogo ideale per le celle solari organiche perché offrono qualcosa che il silicio non può”, ha affermato Stephen Forrest, guidatore dello studio.
Celle solari, una nuova tecnologia aumenta la loro efficienza
Solitamente gli edifici a vetro dispongono di un rivestimento che assorbe gran parte della luce per ridurre la luminosità e il calore all’interno dell’edificio. Per far si che questa energia non venga sprecata, i vetri trasparenti potrebbero usarla per dare no slancio al fabbisogno elettrico dell’edificio.
“Il nuovo materiale che abbiamo sviluppato e la struttura del dispositivo costruito, dovevano bilanciare più compromessi per fornire un buon assorbimento della luce solare e trasparenza dal colore neutro allo stesso tempo“, ha affermato Yongxi Li, assistente ricercatore in ingegneria elettrica e informatica.
Il nuovo materiale è una combinazione di molecole organiche progettate per essere trasparenti nel visibile e assorbenti nel vicino infrarosso; una parte invisibile dello spettro che rappresenta gran parte dell’energia alla luce solare. Inoltre, i ricercatori hanno sviluppato rivestimenti ottici per aumentare sia la potenza generata dalla luce infrarossa che la trasparenza nella gamma visibile, due qualità che sono in concorrenza tra loro.
Materiali moderni
Il colore neutro del dispositivo è realizzato con un elettrodo di ossido di indio e stagno. Un elettrodo d’argento ha migliorato l’efficienza al 10,8%, con il 45,8% di trasparenza. Le celle solari vengono misurate in base alla loro efficienza di utilizzo della luce, che descrive quanta energia dalla luce che colpisce la finestra.
Inoltre possono anche essere personalizzate per le latitudini locali, sfruttando il fatto che sono più efficienti quando vengono colpite in un angolo perpendicolare. Possono essere inseriti tra i vetri delle finestre con doppi vetri. Il team sta lavorando a diversi miglioramenti con l’obiettivo di raggiungere un’efficienza di utilizzo del 7% ed estendere la durata della cella a circa 10 anni. Stanno anche studiando gli aspetti economici dell’installazione di finestre trasparenti per celle solari in edifici nuovi ed esistenti.
