Le celle solari imparano a respingere il calore

Grazie ad nuovo design proposto dagli ingegneri della Standfor University si evita il problema il problema del surriscaldamento del fotovoltaico.

(Rinnovabili.it) – Celle solari ad alta efficienza non significa solo dispositivi capaci di convertire un’ampia percentuale della luce in entrata in elettricità, ma anche in grado di “vivere” a lungo, resistendo ai fattori di stress fisico. Uno di questi è l’ovvio surriscaldamento dovuto ai raggi del sole a picco. A trovare la soluzione al problema potrebbero essere stati gli scienziati della Stanford University in California. Guidati dall’ingegnere elettronico Shanhui Fan, i ricercatori hanno messo a punto un modo per mantenere al fresco le celle anche in presenza di forti radiazioni termiche. In condizioni operative normali, le celle fotovoltaiche possono raggiungere temperature di 55° C o più che ne “fiaccano” rapidamente l’efficienza, riducendone notevolmente la durata di vita.

Il nuovo design proposto dagli ingegneri evita il problema adottando un elegante approccio di raffreddamento passivo; incorporando piccole strutture a forma di cono e di piramide su uno strato estremamente sottile di vetro di silice, i ricercatori sono riusciti a reindirizzare il calore indesiderato – sotto forma di radiazione infrarossa – dalla superficie delle celle all’atmosfera. Il segreto è tutto nelle proprietà fisiche della luce e dei materiali: controllando con precisione la larghezza e l’altezza delle piramidi e dei micro-coni, il team ha sintonizzato la superficie della cella solare per rifrangere e reindirizzare solo le lunghezze d’onda infrarosse indesiderate. “Il nostro nuovo approccio può abbassare passivamente la temperatura di esercizio delle celle solari, migliorarne l’efficienza di conversione e aumentare significativamente l’aspettativa di vita”, ha commentato Linxiao Zhu, uno degli autori principali dello studio. “Questi vantaggi dovrebbero consentirne il successo”. I ricercatori descrivono il loro design innovativo nel primo numero di The Optical Society (OSA), nuova rivista open-access Optica.