Il fotovoltaico flessibile che funziona con le luci di casa

La visione del fotovoltaico del futuro va oltre gli impieghi a cui ormai siamo abituati: coperture di edifici o grandi parchi impiantistici. Una delle prospettive più interessanti e su cui si sta investendo molto è la possibilità di impiegare la tecnologia solare per realizzare qualsiasi tipo di rivestimento, con l’obiettivo di immagazzinare energia da qualsiasi fonte luminosa e in qualsiasi momento. Per raggiungere questo risultato sono necessarie due caratteristiche fondamentali: la flessibilità dei moduli e la capacità di funzionare anche in condizioni di luce diffusa.

Catturare anche la luce interna diffusa

Caratteristiche che una nuova tecnologia sviluppata da un team multidisciplinare dell’istituto di ricerca americano Virginia Tech rispetta a pieno. Dal progetto coordinato da Shashank Priya con il supporto di un gruppo di chimici, di ingegneri meccanici e di ingegneri dei materiali, tra i quali Xiaojia Zheng, Congcong Wu, Robert Moore e Amanda Morris, è stato sviluppato infatti un particolare pannello fotovoltaico flessibile che riesce a catturare sia la luce esterna che quella interna. L’idea è quella di lanciare un innovativo rivestimento che potrà essere utilizzato per il rivestimento delle finestre o per la realizzazione di tende, carta da parati ma anche zaini e vestiti.

Una pasta all’ossido di titanio

I moduli hanno uno spessore inferiore a mezzo millimetro e vengono creati grazie a un processo di serigrafia a basse temperature e utilizzando una pasta all’ossido di titanio. Il composto è parte di una struttura a cinque strati che crea pannelli molto sottili e simili nella forma e consistenza alle piastrelle del bagno. Queste piastrelle possono essere chiaramente combinate per coprire aree anche molto estese. Un singolo pannello, che riesce a stare nel palmo di una mano, fornisce circa 75 milliwatt di potenza, il che vuol dire che un modulo dalle dimensioni di un foglio di carta A4 potrebbe bastare per ricaricare un normale smartphone.

Energia elettrica ‘riciclata’ per nuova energia

Ma la novità non risiede soltanto nella flessibilità e nella leggerezza del pannello quanto soprattutto nella capacità di assorbire qualsiasi fonte luminosa, ricavandone energia. Insomma tutta la luce prodotta all’interno delle abitazioni dai dispositivi led, dalle lampade a incandescenza e dagli apparecchi fluorescenti potrebbe essere ‘riciclata’ per altri futuri utilizzi.

“Sono davvero tanti gli elementi che rendono la tecnologia molto interessante”, ha dichiarato Priya. “In primo luogo i pannelli possono essere prodotti a basse temperature e quindi con facilità e a un costo basso. Inoltre la scalabilità dei moduli consente di creare dei veri e propri rotoli di materiale fotovoltaico con cui ricoprire gran parte degli interni domestici, ricavando energia che può essere utilizzata per ricaricare le apparecchiature, per illuminare o per far funzionare un sistema di allarme”.

Più efficiente del silicio

Priva si è dichiarato ottimista circa le potenzialità della tecnologia. Dal suo punto di vista i pannelli flessibili sono già in grado di competere con quelli convenzionali e presto potrebbero addirittura superarne le prestazioni. Il silicio amorfo è infatti una tecnologia ormai piuttosto matura e l’efficienza dei moduli si attesta sul 13-15%. I nuovi pannelli hanno già dimostrato un’efficienza del 10% ma essendo ancora in fase prototipale è molto probabile che, con l’avanzare della ricerca, si possano raggiungere delle performance superiori.

In futuro pannelli colorati e disegnati

E lo scienziato guarda ancora più in là, accennando alla possibilità, attualmente allo studio, di creare pannelli in vari colori e texture, perché soprattutto quando si tratta di arredamento interno l’occhio vuole la sua parte. Tutti i dettagli della tecnologia saranno diffusi in un articolo dal titolo Scaling of the Flexible Dye Sensitized Solar Cell Module che verrà pubblicato nel mese di dicembre sulla rivista scientifica Solar Energy Materials and Solar Cells.