Dall’Australia le finestre fotovoltaiche efficienti come un solar roof

finestre fotovoltaiche
Credits: Dr Jae Choul Yu

Verso la produzione di finestre fotovoltaiche con un’efficienza di conversione (cellulare) del 17%

Le finestre fotovoltaiche rappresentato ancora prodotto sperimentale, ma gli ultimi progressi, raggiunti nel campo del solare “invisibile”, ne stanno consolidando il segmento. Tra questi c’è il forte incremento di efficienza ottenuto da un gruppo di scienziati in Australia.

I ricercatori della Exciton Science e Monash University, guidati dal professor Jacek Jasieniak, hanno migliorato sensibilmente le prestazione delle celle solari semitrasparenti in perovskite. Questa tecnologia ha ricevuto grande attenzione negli ultimi anni a causa delle eccellenti prestazioni dimostrate e della promettente applicazione in settori come i dispositivi tandem e il fotovoltaico integrato. Ma affinché siano un prodotto commerciabile, queste celle devono poter dimostrare di possedere stabilità ed alta efficienza.

Fino ad oggi realizzare entrambe queste proprietà contemporaneamente con i design tradizioni è stato praticamente impossibile. Ecco perché il team australiano ha deciso di rinnovare parte dell’architettura cellulare. Il risultato sono unità in perovskite di nuova generazione, che producono elettricità consentendo al contempo il passaggio della luce. Le prestazioni le rendono perfette per dar vita ad una nuova linea di finestre fotovoltaiche ad alta efficienza.

Finestre solari semitrasparenti: come funzionano?

L’idea di celle solari semitrasparenti non è nuova, ma i precedenti progetti si sono dimostrati molto costosi, instabili o inefficienti. Il professor Jasieniak e i colleghi hanno adottato un approccio diverso.

Hanno impiegato un semiconduttore organico che può essere trasformato in un polimero e lo hanno usato per sostituire un componente comunemente usato nel design cellulare. Parliamo dello Spiro-OMeTAD, con cui si realizza lo strato di trasporto dei fori, elemento a bassa stabilità

Il sostituto polimerico, spiega il team, ha prodotto risultati sorprendenti. “Il fotovoltaico sul tetto ha un’efficienza di conversione compresa tra il 15 e il 20%”, ha affermato Jacek. “Le nostre celle semitrasparenti hanno un’efficienza del 17%, pur trasmettendo ancora più del 10% della luce in entrata. Per molto tempo avere delle finestre fotovoltaiche che generassero elettricità è stato solo un sogno. Ora sembra possibile”.

Il co-autore e ricercatore CSIRO, Anthony Chesman, ha affermato che il gruppo sta oggi lavorando sulla fabbricazione. “Cercheremo di sviluppare un processo di produzione del vetro su larga scala che possa essere facilmente trasferito all’industria in modo che i produttori adottino facilmente la tecnologia”. Le finestre fotovoltaiche costituiranno un vantaggio per edifici e residenti, comportando nuove sfide e opportunità per architetti, costruttori, ingegneri e progettisti.

“Esiste un compromesso”, ha spiegato il professor Jasieniak, “Le celle solari possono essere rese più o meno trasparenti. Più sono trasparenti, meno elettricità generano”. Nel complesso le finestre fotovoltaiche, colorate allo stesso livello delle attuali vetrate commerciali, genererebbero circa 140 watt di elettricità per metro quadrato. La ricerca è apparsa su Nano Energy (testo in inglese).

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