micro_celle_fotovoltaicheIl fotovoltaico non ha mai avuto prospettive così "scintillanti". Gli scienziati della Sandia National Laboratories hanno messo a punto un sistema di celle fotovoltaiche piccole come brillantini che potrebbe rivoluzionare il modo in cui l'energia solare viene accumulata ed utilizzata.

 

Secondo quanto riportato da ScienceDaily, infatti, le cellule "glitter" teoricamente potrebbero trasformare una persona in un caricabatteria solare ambulante se venissero fissate su strati flessibili come ad esempio sull'abbigliamento.

Più sottili di un capello umano (che è di circa 70 micrometri di spessore) e con un diametro che va dai 14 ai 20 micrometri, queste micro-cellule solari sono 10 volte più piccole di quelle convenzionali, in grado di garantire, però, la stessa efficienza e una maggiore versatilità nell'utilizzo. Oltre che di abbattere i costi di produzione.

Fabbricate in silicio cristallino e assemblate utilizzando sistemi microelettronici ed elettromeccanici MEMS - tecniche comuni nell'elettronica di oggi - infatti, le microcelle solari sviluppate dal dipartimento fotovoltaico dei laboratori di ricerca del Department of Energy americano, si prestano ad un'infinità di nuove applicazioni pratiche e presentano decine di vantaggi. Il coordinatore della ricerca Sandia Greg Nielson ne individua almeno 20 e spiega come, ad esempio, "le unità potrebbero venire prodotte in serie e avvolte intorno a forme insolite per la costruzione di tende solari integrate o di abbigliamento. In tal modo diventerebbe possibile per cacciatori, escursionisti o personale militare ricaricare le batterie per telefoni, telecamere e altri dispositivi elettronici semplicemente camminando o stando a riposo all'aria aperta".

Uno dei maggiori vantaggi di queste microcelle, inoltre sarebbe la significativa riduzione dei costi di produzione e installazione rispetto alle attuali pannelli solari e tecniche fotovoltaiche : essendo così piccole, infatti, richiedono minori materiali per formare dispositivi altamente efficienti. Per la precisione, secondo Nielson, la stessa quantità di energia elettrica verrebbe prodotta impiegando un centesimo del silicio delle tradizionali celle solari.

Meno materiale impiegato per costruirle, meno deformazioni meccaniche, maggiore affidabilità e duttilità nei processi produttivi. Ma non solo, perché avendo un diametro così sottile, le celle "glitter" possono essere fabbricate su scala industriale e prodotte con wafer di qualsiasi dimensione: ogni cella, un po' come le tecniche utilizzate per i LED, verrebbe applicata su un wafer di silicio per poi essere composta in forme esagonali con i circuiti elettrici stampati su ogni pezzo. In tal modo, se una cella si rivelasse difettosa, potrebbe essere tranquillamente isolata dal resto, contrariamente a quanto accade nelle attuali produzioni in cui si rischia di compromettere e rendere inutilizzabile tutto il wafer.

Tra gli altri vantaggi elencati di Nielson, la migliore tolleranza all'ombra, la maggiore facilità di produzione e di conseguenza la riduzione dei costi attuando economie di scala: la pick-and-place machine, ad esempio, uno strumento che assembla prodotti di elettronica ampiamente usato in campo commerciale, riuscirebbe ad inserire fino a 130 mila unità di micro-cellule per ora ad un costo di circa un decimo di centesimo per ogni modulo in grado di contenere dalle 10 mila alle 50 mila celle.

Dopo lo spazio e i capelli dunque, il fotovoltaico del futuro ha una nuova e "luccicante" strada su cui puntare.

Simona Falasca

 

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