Dicono che il sole sia una fonte di energia democratica, perché arriva sulla testa di tutti allo stesso modo. In effetti questo è un aspetto non trascurabile se si pensa che potere ed energia vanno spesso a braccetto. Il rapporto tra il popolo e il sole non è però attualmente dei migliori, soprattutto perché la produzione di elettricità da fotovoltaico è economicamente ed energeticamente poco efficiente. Per quanto riguarda la questione economica, per il momento si cerca di arginare con incentivi statali (che esistono per quasi ogni fonte energetica), per migliorare l’efficienza energetica si passa soltanto per la ricerca.
Dall’Istituto Politecnico di Rensselaer arriva una soluzione capace di aumentare l’efficienza delle celle fotovoltaiche del 43% e contemporaneamente di abbassare i costi di costruzione degli impianti, usando il solito silicio. La magia avviene nella superficie trasparente che copre e protegge le celle fotovoltaiche dalle intemperie.
Un aspetto importante nell’efficienza di un pannello, riguarda proprio l’elemento che separa il silicio dal sole. La copertura trasparente infatti oltre a chiudere le componenti attive, tenendole a riparo da sporco, pioggia, grandine e qualsiasi cosa possa rompere e deteriorare le celle.
In principio era il vetro, oggi si utilizzano materiali compositi, che rendono il pannello più sottile, leggero ed economico, ma ancora poco si è potuto fare per combattere uno dei fenomeni che maggiormente influiscono negativamente sull’efficienza dei pannelli: la rifrazione.
Quando si osserva un pannello, soprattutto da determinate angolazioni si possono notare i classici riflessi dovuti al “rimbalzo” della luce, e anche i cristalli di silicio stessi, per quanto appaiano di colore scuro, riflettono la luce in modo non trascurabile.
Un pannello capace di assorbire completamente la luce solare dovrebbe apparire nero come la notte in pieno giorno.
Ed è proprio questo il risultato perseguito ed ottenuto dal professore Shawn-Yu Lin.
Uno strato di lamelle di diossido di titanio e diossido di silicio inclinate di 45° rispetto alla superficie del pannello e spesse tra i 50e i 100 nm, sono in grado di convogliare la luce contro le celle, intrappolandola. Portando la percentuale di assorbimento della luce di un normale pannello fotovoltaico dall’attuale 67% ad un eccezionale 96,2%. Il risultato è un aumento di efficienza nella produzione di energia pari al 43%, come ho anticipato all’inizio.
Se non bastasse, la particolare disposizione delle lamelle permette di catturare la luce con la stessa efficienza indipendentemente dalla posizione del sole rispetto all’orientamento del pannello, così da rendere inutili i sostegni motorizzati che in alcuni grandi impianti vengno utilizzati per mantenere la superficie sempre perpendicolare alla luce.
Un risultato eccellente, destinato probabilmente a rivoluzionare il mercato dell’energia. Dico questo perché per realizzare questo strato sono state impiegate tecniche già ampiamente collaudate e sfruttate dall’industria. Quindi una realizzazione su larga scala a costi contenuti è possibile fin da ora.
