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Celle solari efficienti ed economiche grazie a dischi blu-ray

27/11/2014

Per sostenere una transizione energetica basata sul  fotovoltaico  occorre individuare il prima possibile nuovi metodi e materiali, capaci di assorbire una maggiore quantità di luce solare rispetto alle tecnologie attuali e che siano possibilmente più economici e sostenibili.

Su questo filone di ricerche si colloca un recente studio condotto da un’équipe di ricercatori della Northwestern University di Evanston, nell’Illinois. Secondo gli autori, l’efficienza dei pannelli fotovoltaici  potrebbe aumentare notevolmente grazie alla  tecnologia blu-ray, finora utilizzata per immagazzinare fino a 200 GB di dati nei supporti ottici per mezzo di un laser a luce blu con una lunghezza d’onda di 405 nanometri.

Le nanostrutture più adatte a essere incorporate nelle  celle fotovoltaiche  per attirare e assorbire i  raggi solari  sono quelle né troppo ordinate né eccessivamente dispersive. Nel primo caso si attirerebbe un singolo fascio di luce, mentre nel secondo caso verrebbe convogliato uno spettro troppo ampio, inutile ai fini della produzione di energia.

Come ha illustrato uno degli autori, il professor Jiaxing Huang, la nanostruttura ideale è quella capace di assorbire onde con una lunghezza compresa tra i 350 nanometri e i 2.300 nanometri. Tuttavia, realizzare un modello simile richiede tecnologie molto costose che renderebbero l’elettricità generata dal fotovoltaico  poco competitiva sul mercato energetico.

Il problema potrebbe essere risolto grazie alla tecnologia blu-ray, in particolare all’algoritmo usato per codificare i dati sui dischi basato su stringhe di codice binario 0 e 1. I ricercatori hanno impiegato un blu-ray di Police Story 3: Supercop come base per la superficie da incorporare alle  celle solari. Dai primi esperimenti è emerso che grazie a questa nanostruttura l’assorbimento della luce solare aumenta notevolmente, fino al 21,8% in più rispetto ai materiali in uso oggi.

La scoperta ha un potenziale enorme per l’industria solare, perché la tecnologia blu-ray è già disponibile su larga scala, oltre che economica.

I ricercatori hanno effettuato i primi test sulle  celle solari polimeriche  ma sono convinti che questa particolare nanostruttura potrebbe essere implementata facilmente anche su altri tipi di  celle fotovoltaiche. I risultati dettagliati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista specializzata Nature Communications.