Fotovoltaico low cost? In grafene e made in italy

Fotovoltaico low-cost

A quanto pare il grafene potrebbe essere la nuova frontiera del fotovoltaico. Dopo la sperimentazione da parte di un team cinese di un pannello che grazie al grafene è in grado di produrre energia dalla pioggia, arriva un altro studio, questa volta italiano, che potrebbe aprire le porte allo sviluppo di pannelli solari semitrasparenti e a basso costo. La tecnologia, sviluppata dal team di ricerca coadiuvato da Francesco Bonaccorso dei Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia e da Aldo Di Carlo del Polo Solare Organico Regione Lazio (CHOSE) dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, si avvale del grafene per la realizzazione di pannelli, applicabili a finestre e superfici esposte alla luce solare, che rispondono alla luce in modo intelligente. Ovvero producendo energia pulita dalla radiazione luminosa senza bloccarne il percorso, come invece avviene con le celle fotovoltaiche tradizionali.

Il pannello al grafene più grande del mondo

I ricercatori IIT-CHOSE hanno realizzato un modulo solare al grafene di circa 50 centimetri quadrati, il più grande mai realizzato con questo nuovo materiale, basato sulla tecnologia dye-sensitized solar cell (DSSC).  La DSSC è una tecnica sulla quale sia gruppi di ricerca sia aziende nel mondo stanno investendo risorse per il suo sviluppo e ottimizzazione. In questo studio il platino, normalmente presente in questa tipologia di moduli fotovoltaici, è stato interamente sostituito dal grafene, con un abbattimento del costo di circa diecimila volte. Inoltre il grafene, in forma di inchiostro, è stato applicato al pannello mediante deposizione spray, metodologia facilmente scalabile anche a livello industriale.

Costi più bassi e rendimenti elevati

Questo è il primo prototipo di pannello solare che usa grafene per ridurre i costi mantenendo rese energetiche confrontabili con la tecnologia tradizionale, basata sul platino. Si prevede che, con qualche ulteriore modifica, si possa aumentare notevolmente la resa energetica pur mantenendo i costi molto ridotti. Nel prototipo sviluppato, infatti, l’elettrolita usato (iodo- ioduro) è quello ideale per il platino ma non per il grafene, con la sostituzione di un elettrolita adeguato le performance energetiche migliorerebbero drasticamente.

“Stiamo sviluppando un modulo fotovoltaico costruito ad hoc per il grafene che sarà semitrasparente e più economico dei pannelli fotovoltaici attualmente in commercio” racconta Francesco Bonaccorso, “la forza del nostro lavoro è la facilità di scalabilità a livello industriale e la semplicità con cui il grafene in forma di inchiostro può inserirsi in contesti industriali già esistenti, senza significativi investimenti in macchine o infrastrutture” conclude il ricercatore IIT responsabile dello studio. “La sostituzione del platino è anche necessaria per la stabilità del pannello” commenta Aldo DI Carlo, “a lungo andare il platino può corrodersi e indurre una decomposizione dell’elettrolita, problemi che vengono risolti con l’utilizzo del grafene”.

Facilmente implementabili nelle attuali linee produttive

Le tecniche di produzione dei pannelli al grafene si potrebbero già facilmente implementare industrialmente senza modificare sostanzialmente le linee produttive. Inoltre recentemente è stata fondata BeDimensional la startup che vede tra i soci fondatori anche Francesco Bonaccorso e produrrà in quantità elevate inchiostro al grafene destinato alle imprese. Sarà così presto possibile usufruire delle molteplici caratteristiche di questo nuovo materiale – conduttività termica ed elettrica, flessibilità, resistenza, trasparenza – non solo nel settore del fotovoltaico, ma anche in numerosi altri settori di applicazione.