Nuovi progressi sulla tecnologia LSC. L’obiettivo di pannelli fotovoltaici semitrasparenti e a basso costo da integrare negli infissi tradizionali, è a portata di mano
(Rinnovabili.it) – Nel filone di ricerca internazionale dedicato alla realizzazione delle finestre solari, un ruolo di primo piano lo hanno gli studi italiani. E per la precisione, quelli condotti dal Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca. I ricercatori dell’ateneo milanese si sono già meritati lo Special Recognition Award (categoria Green Tech) ai recenti R&D100 Awards 2016 grazie ai loro concentratori solari luminescenti.
Si tratta lastre di materiale trasparente (solitamente plastica o vetro) nelle quali sono incorporate speciali nanoparticelle fluorescenti che catturano e concentrano la luce solare riemettendone una parte all’interno della lastra medesima. Quindi, piccole celle solari poste lungo il perimetro della finestra raccolgono la luce intrappolata, convertendola in elettricità.
Negli ultimi tre anni la ricerca sugli LSC ha subito un’improvvisa accelerazione, grazie tra l’altro a ricerche condotte proprio in Italia. Tuttavia riuscire a trovare materiali idonei per l’assorbimento e la concentrazione della luce resta uno dei nodi da sciogliere. Anche in questo caso, i passi avanti vengono dal Dipartimento di Scienza dei Materiali di Milano-Bicocca. I docenti Francesco Meinardi e Sergio Brovelli hanno pubblicato in questi giorni su Nature Photonics uno studio dal titolo ‘Efficient Luminescent Solar Concentrators based on Ultra-Earth-Abundant Indirect Band Gap Silicon Quantum Dots‘. Il lavoro mostra come sia possibile sostituire i migliori materiali impiegati fino a ieri nelle LSC – ma tossici o costosi – con nanosfere di silicio.
“Il silicio – spiegano i ricercatori – è economico, abbondante in natura, non tossico e capace piuttosto bene di assorbire la luce solare. Tuttavia, nella sua forma convenzionale, non è in grado di riemettere la luce una volta che l’ha assorbita, tanto è vero che viene usato per le celle solari classiche che sono del tutto opache. In questo lavoro, che abbiamo condotto in collaborazione con l’Università del Minnesota, siamo riusciti ad ingannare la natura riducendo le dimensioni dei nostri cristalli di silicio a pochi miliardesimi di millimetro. Su questa scala dimensionale è come se la natura non lo riconoscesse più come silicio e quindi gli permette di comportarsi come un eccellente emettitore che funziona benissimo all’interno dei nostri LSC.”
Grazie a questi risultati, l’obiettivo di arrivare a pannelli fotovoltaici semitrasparenti e a basso costo, con efficienze fino al 5 per cento, è ormai a portata di mano.
Le nanosfere appositamente ingegnerizzate dai ricercatori dell’Università Bicocca, sono alla base di un portafoglio di brevetti che ha dato vita, lo scorso ottobre, allo spin off universitario Glass To Power, una start-up nata con l’obiettivo di sviluppare l’attività di ricerca industriale necessaria a trasformare dei prototipi di laboratorio in un prodotto commerciale.
