Dimenticate il silicio. Questo materiale potrebbe essere un game-changer per l’energia solare

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Oxford, UK(CNN Business) L’energia solare è pronta per quella che potrebbe essere la sua più grande trasformazione in oltre mezzo secolo.

Un gruppo di materiali chiamati perovskiti sono utilizzati per creare la prossima generazione di pannelli solari, che potrebbero essere due volte più efficienti dei modelli attuali, e abbastanza flessibili da avvolgere interi edifici.

La prima cella solare in grado di alimentare le apparecchiature elettriche di tutti i giorni è stata fatta nel 1950 nei Bell Labs nel New Jersey. Allora i pannelli a base di silicio erano estremamente costosi e convertivano solo il 6% della luce solare in elettricità.

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Da allora, i costi sono scesi drasticamente e le celle solari al silicio di oggi possono trasformare fino al 22% della luce solare in energia. Ma sono quasi al massimo in termini di efficienza. Ora, le perovskiti offrono il potenziale per un drammatico aumento della potenza in uscita, e potrebbero alla fine sostituire del tutto il silicio.

I ricercatori di Oxford PV, una società nata dall’Università di Oxford, hanno fatto un importante passo avanti nel 2018. Rivestendo il silicio con la perovskite hanno raggiunto il 28% di efficienza. L’azienda ritiene che alla fine possa raggiungere il 40%, o più in alto.

Il miglioramento dell’efficienza delle celle solari permetterà alle installazioni di pompare più energia con meno pannelli, riducendo i costi e la quantità di terra, lavoro e attrezzature necessarie per farli funzionare.

“Se vogliamo fare in modo che tutta la nuova generazione di energia sia solare fotovoltaico, allora abbiamo bisogno di continuare a guidare il prezzo verso il basso”, Henry Snaith, professore di fisica presso l’Università di Oxford e co-fondatore di Oxford PV, dice a CNN Business. “Un modo per farlo è quello di continuare a spingere l’efficienza o la potenza di uscita del modulo verso l’alto, ed è qui che le perovskiti entrano davvero in gioco.”

Potenziale solare

La perovskite è stata scoperta nel 1839. Oxford PV usa una versione sintetica, fatta da materiali poco costosi che sono abbondanti nella crosta terrestre, mentre altre aziende usano variazioni del minerale originale, chiamate collettivamente perovskiti.

Oltre a una migliore efficienza solare, funzionano meglio del silicio all’ombra, nei giorni nuvolosi o anche al chiuso. Le perovskiti possono essere stampate con una stampante a getto d’inchiostro e possono essere sottili come la carta da parati.

Henry Snaith, a sinistra, e Christopher Case, della società britannica Oxford PV, che sta lavorando con la perovskite per generare energia solare. Case dice che il materiale è “lo sviluppo più significativo nel fotovoltaico solare in 65 anni”.
Un tubo di materiale perovskite di Oxford PV, che è sintetizzato da materiali che sono abbondanti nella crosta terrestre.
Poiché le celle solari di perovskite funzionano meglio del silicio in condizioni di scarsa luminosità, la polacca Saule Technologies dice che le celle semitrasparenti potrebbero essere rivestite su edifici in aree edificate, come in questo rendering.
Il team di Saule Technologies con il loro materiale di perovskite altamente flessibile.
Con lo sviluppo della tecnologia, la perovskite potrebbe essere stampata su rotoli flessibili e avvolta intorno agli edifici.
Saule prevede che le celle solari di perovskite potrebbero essere integrate nell’arredo urbano, dove potrebbero alimentare i lampioni e caricare i dispositivi elettronici.
Saule Technologies usa una stampante a getto d’inchiostro per fare le sue celle solari di perovskite.
La loro leggerezza significa che hanno il potenziale per essere installate sui tetti più facilmente dei pannelli di silicio.
La californiana Swift Solar sta lavorando per incorporare il suo materiale di perovskite nelle tegole di asfalto, come in questo rendering, che sono usate per i tetti.
Dice che la tecnologia della perovskite potrebbe alla fine essere incorporata nelle automobili e negli aerei.

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Oxford PV spera che la perovskite possa sostituire completamente il silicio.

“Nei prossimi decenni, i rivestimenti solari di perovskite promettono di aumentare ulteriormente l’efficienza, ridurre il peso e il costo di spedizione delle attrezzature solari”, dice Varun Sivaram, esperto di energia e autore di “Taming the Sun: Innovations to Harness Solar Energy and Power the Planet,” che ha lavorato con Snaith mentre studiava a Oxford.

Dice che con lo sviluppo della tecnologia, la perovskite potrebbe essere spruzzata o rotolata su superfici flessibili. I rivestimenti solari semitrasparenti potrebbero anche essere avvolti intorno a interi edifici.

Oxford PV mira a iniziare a produrre celle fatte di perovskite su silicio all’inizio del prossimo anno in una nuova fabbrica appositamente costruita a Brandeburgo, in Germania. Essa stima che i pannelli fatti con le celle potrebbero far risparmiare ai proprietari di case fino a 1.000 dollari sull’acquisto e l’installazione di un sistema solare medio.

Altre aziende che lavorano con la perovskite includono la Saule Technologies di Varsavia, che si è assicurata un finanziamento di 10 milioni di euro (11,7 milioni di dollari) dalla società fotovoltaica polacca Columbus Energy.

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Il mese scorso, la nuova fabbrica di Saule Technologies a Varsavia ha iniziato a stampare celle solari di perovskite utilizzando stampanti a getto d’inchiostro. All’inizio del prossimo anno, inizierà a fornire la società di costruzioni svedese Skanska Group, che dice di voler essere il primo sviluppatore ad attaccare le celle solari stampate alla facciata di un edificio su scala commerciale.

“È impostato per essere un game-changer nel settore energetico, perché funziona in ogni condizione di luce”, dice il co-fondatore di Saule Technologies Olga Malinkiewicz. “Si può rendere flessibile. È un materiale meraviglioso. Gli architetti lo ameranno”

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