Per motivi organizzativi la rubrica Energia e futuro questa settimana viene pubblicata di martedì. Dalla prossima tornerà alla programmazione consueta.
Il post odierno prende spunto da una notizia riportata da HWUpgrade (precisamente BusinessMagazine) riguardante un particolare tipo di pannello fotovoltaico capace di trasformare circa il 90% dello spettro della radiazione solare, contro circa il 20% dei pannelli fotovoltaici tradizionali.
Di Energia dal Sole e di Fotovoltaico ne ho parlato lungamente in passato (ed un indice dei vecchi post si trova in quello di lunedì scorso), pertanto non verranno ripresi argomenti già affrontati ampiamente in precedenza, mentre quest’oggi circoscriveremo la nostra attenzione sulla notizia in se.
PANNELLI INNOVATIVI E NANOTECNOLOGIE
La ricerca (pubblicata nel Journal of Solar Engineering) di cui si riporta la notizia è ad opera di un gruppo di ricercatori (D.K. Kotter e S.D. Novack dell’Idaho National Laboratory, W.D. Slafer dellaMicroContinuum e P.J. Pinhero del Department of Chemical Engineering, University of Missouri) in realtà tratta di una particolare soluzione capace di utilizzare delle nanotecnologie al fine di sfruttare circa il 90% dello spettro di emissione per operare una trasformazione di tale energia sotto forma di onda elettromagnetica e successivamente energia elettrica.
Tale principio si discosta da quello fotoelettrico, ma non entreremo nel dettaglio di tale soluzione, bensì illustreremo i principi base per comprendere come l’energia si distribuisce all’interno dello spettro di emissione solare e valutare eventuali benefici di un suo più ampio sfruttamento
LO SPETTRO DI EMISSIONE DEL SOLE
Il Sole emette la sua radiazione luminosa in uno spettro contenuto tra circa 0.2µm e 5µm di lunghezza d’onda (indicata con λ) e rappresentata nella seguente immagine:
Come si può vedere dall’immagine precedente, la quantità di energia contenuta nella radiazione solare è particolarmente elevata per la luce visibile, mentre è sensibilmente inferiore (anche se più ampia in termini di lunghezza d’onda) per la componente infrarossa.
PANNELLI ATTUALI E SFRUTTAMENTO DELLO SPETTRO
I pannelli fotovoltaici attuali si suddividono, tra le varie classificazioni, in pannelli di silicio cristallino (monocristallino e policristallino) ed in pannelli di silicio amorfo (a singola o multipla giunzione).
I pannelli cristallini risultano particolarmente efficienti in termini di conversione della radiazione incidente in energia elettrica rispetto ai pannelli in silicio amorfo, ma risultano meno sensibili in termini di lunghezza d’onda rispetto a questi ultimi (in particolare riferiti ai pannelli in silicio amorfo a tripla giunzione) essendo sensibili alla parte visibile della radiazione luminosa e moderatamente alla parte infrarossa della stessa.
Si può notare come, tuttavia, l’energia disponibile sia concentrata in gran parte in una ristretta zona (visibile e parte dello spettro infrarosso), pertanto una percentuale superiore di sfruttamento (a parità di rendimento di conversione) dello spettro non significa una uguale percentuale di energia prodotta, rendendo in certi casi poco rilevante l’impiego di soluzioni capaci di operare su uno spettro molto più ampio dell’attuale.
Dai commenti che hanno avuto seguito alla notizia, spesso è stata confusa la percentuale di radiazione utilizzabile con il rendimento stesso dei pannelli, fattori assolutamente differenti, per quanto un maggiore sfruttamento dello spettro permetta, a parità di rendimento di conversione, una più elevata produzione di energia elettrica (ma per quanto detto poco fa, non nella stessa proporzione), ma vista la tecnologia differente presentata nell’articolo, e gli obiettivi dei ricercatori, ogni paragone tra le due tecnologie può risultare fuorviante ed essere al momento prematuro.
Anche per oggi è tutto, l’appuntamento è per lunedì prossimo, sempre su AppuntiDigitali, sempre con la rubrica Energia e Futuro.
