Creata un'ottica a indice graduato in grado di raccogliere in modo efficiente la luce da tutte le angolazioni e concentrarla in una posizione di uscita fissa
I nuovi progressi del fotovoltaico a concentrazione
(Rinnovabili.it) – È un dato di fatto: i pannelli solari funzionano meglio quando la luce del sole li colpisce in maniera perpendicolare. Un angolo di 90° tra raggi e superficie del modulo massimizza la produzione, ma ovviamente è impossibile che rimanga tale durante le varie ore della giornata e con il cambiare delle stagioni. Per ovviare al problema, alcuni impianti fotovoltaici sono dotati di tracciatori che permettono ai pannelli di modificare progressivamente la propria inclinazione rispetto all’incidenza del sole. Questo li rende più efficienti, ma anche più costosi e complicati da costruire e manutenere, rispetto a un sistema stazionario.
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Ecco perché c’è chi sta puntando su sistemi alternativi, in grado di massimizzare la produzione senza parti mobili e indipendentemente dall’angolo di incidenza. Ne è un esempio il nuovo fotovoltaico a concentrazione realizzato alla Stanford University. Qui la ricercatrice di ingegneria Nina Vaidya ha progettato una speciale lente in grado di raccogliere e concentrare in modo efficiente la luce. “È un sistema completamente passivo: non ha bisogno di energia per tracciare la fonte o non possiede parti mobili”, ha affermato Vaidya. Il dispositivo, che i ricercatori chiamano AGILE, acronimo di Axially Graded Index Lens, è in apparenza semplice. Strutturalmente ricorda una piramide capovolta con la punta mozzata. La luce entra nella parte superiore e, grazie a delle pareti riflettenti, viene incanalata verso il basso.
“Una delle maggiori sfide è stata trovare e creare i materiali giusti”, afferma Vaidya. AGILE sfrutta degli speciali polimeri, leggeri e flessibili, dotati di rugosità superficiale su scala nanometrica. Il sistema lascia passare un ampio spettro di luce, dal vicino ultravioletto all’infrarosso, piegando i raggi verso l’uscita.
I prototipi creati hanno catturato oltre il 90% della luce in arrivo creando un punto in uscita fino a tre volte più luminoso di quello in entrata. Secondo il team, il fotovoltaico a concentrazione con lente AGILE potrebbe non solo aumentare la produzione legata alla luce diretta, ma anche quella della luce diffusa. La ricerca è stata pubblicata su Microsystems & Nanoengineering (testo in inglese).
