Verso la realizzazione dei primi prototipi di celle solari notturne
(Rinnovabili.it) – Celle solari notturne, in grado di produrre elettricità anche nelle ore più buie. È questa la scommessa accettata dall’Università del Maryland. Un gruppo di scienziati dell’ateneo americano ha, infatti, studiato alcune soluzioni tecniche “radiative” con l’obiettivo di progettare nuovi dispositivi da mettere in funzione dopo il tramonto.
Il fotovoltaico possiede un grande potenziale all’interno della transizione energetica: il sole è ovunque, gratis, e la tecnologia per sfruttare la sua energia sta continuando ad aumentare l’efficienza e a ridurre i costi (leggi anche Fotovoltaico 2020, il mondo aggiungerà 152 GW di capacità solare). Ma come i grandi detrattori delle rinnovabili ci tengono spesso a ricordare, funziona solo nelle ore diurne.
Partendo da questo “ostacolo”, gli scienziati hanno messo a punto un concept fotovoltaico alternativo che utilizza la terra come fonte di calore e il cielo notturno come dissipatore. Il risultato sono quelle che loro chiamano “celle solari notturne”, ma che mostrano un funzionamento completamente diverso rispetto la tecnologia madre.
Come spiega Jeremy Munday, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica e coautore dello studio, il processo alla base del concept è simile al modo in cui funziona una normale unità fotovoltaica, ma al contrario. Nel dettaglio, le celle solari notturne sarebbero composte da fotovoltaico termoradiativo (un dispositivo ibrido che accoppia una cella termoradiativa ad una tradizionale cella fv) ed un sistema che sfrutta il raffreddamento radiativo. Quest’ultimo è un fenomeno naturale nel quale il calore viene irradiato nello spazio dalla superficie della Terra o da un oggetto caldo durante la notte (leggi anche Produrre luce dal buio con il raffrescamento radiativo).
“Una normale cella solare genera energia assorbendo la luce, generando una tensione e il flusso di corrente. In questi nuovi dispositivi, invece, viene emessa luce e la corrente e la tensione vanno nella direzione opposta, ma si genera comunque energia”, ha spiegato Minday. “Devi usare materiali diversi, ma la fisica è la stessa”. Il professore e il suo studente Tristan Deppe stanno attualmente lavorando sui primi prototipi fisici ma sono convinti che le celle solari notturne, se appositamente progettate, potrebbero vantare fino a 50 W di potenza per metro quadrato in condizioni ideali, circa un quarto di ciò che la tecnologia fotovoltaica convenzionale può generare di giorno. Non solo. Con opportune modifiche, potrebbe funzionare anche durante nelle ore di luce creando un sistema potenzialmente attivo 24 ore su 24. I risultati dello studio sono stati pubblicati del numero di gennaio di ACS Photonics (testo in inglese).