Fotovoltaico: pannelli più efficienti imitando fotosintesi piante
Uno studio Californiano ha scoperto come prolungare la separazione delle cariche nelle celle solari imitando i meccanismi della fotosintesi.
Fonte immagine: Solar cells | Shutterstock
La tecnologia che migliora giorno per giorno l’efficienza dei pannelli fotovoltaici ha fatto passi da gigante, ma uno dei limiti che rimane ancora oggi è la breve durata dell’immagazzinamento di energia. Le attuali celle solari plastiche, più economiche di quelle in silicio creano una separazione delle cariche (responsabile della produzione di energia elettrica) che dura solo pochi microsecondi, mentre in natura con la fotosintesi avviene una separazione molto più efficiente.
Lo ha spiegato Sarah Tolbert, autrice di uno studio che ha valutato la possibilità di realizzare, per il solare, una nuova tecnologia che imiti i meccanismi della natura:
Nella fotosintesi le piante usano strutture accuratamente organizzate nelle loro cellule per separare le cariche elettriche negative da quelle positive e questa separazione è la chiave di tanta efficienza.
Lo studio condotto da un gruppo di ricercatori dell’Università della California di Los Angeles è stato pubblicato la settimana scorsa su Science. Sarebbe tutto un discorso di cariche quindi: se nelle celle attuali le cariche vengono separate, ma rimangono così per poco tempo e si ricombinano poi spesso prima di produrre energia elettrica, in natura riuscirebbero a rimanere separate molto più a lungo.
Durante le fasi della ricerca si è scoperto che polimeri semiconduttori con carica positiva, che formano delle micelle, possono assemblarsi in acqua, con derivati di fullereni, creando una cascata di elettroni fotoindotta, che comporta la formazione di polaroni (quasiparticelle composte da un elettrone e dal suo campo di polarizzazione) di vita incredibilmente lunga.
I ricercatori sono riusciti a rendere questi polaroni stabili in acqua per giorni e anche per settimane. Questo meccanismo, applicato alle celle solari e quindi usato nei pannelli, potrebbe determinare un enorme balzo in avanti in termini di efficienza del solare, a tutto vantaggio dello sfruttamento di questa fonte energetica per l’approvvigionamento domestico e industriale.
