Finestre fotovoltaiche: con il silicio sono ancora più green

Stando alle stime avanzate dai ricercatori, sostituendo le vetrate di un grattacielo con finestre fotovoltaiche, si potrebbe generare l’energia necessaria all’auto-sostenibilità di trecento appartamenti, Foto:Paolo Campioni/Flickr

Per gli addetti ai lavori non è una novità assoluta e anche su queste colonne delle finestre fotovoltaiche avevamo già parlato qualche tempo fa. Ma la conferma dei risultati, documentati attraverso una ricerca pubblicata sulla rivista «Nature Photonics», è la riprova che l’installazione di finestre in grado di catturare la luce solare e metterla a disposizione degli elettrodomestici è più vicina di quanto si pensi. Grazie a questi risultati, l’obiettivo di arrivare a pannelli fotovoltaici semitrasparenti e a basso costo, con efficienze fino al cinque per cento, è ormai a portata di mano.

Finestre fotovoltaiche con concentratori solari a base di sicilio

A confermare la validità del filone di ricerca intrapreso sono stati ancora una volta i ricercatori del dipartimento di scienza dei materiali dell’Università Bicocca di Milano, che nel loro ultimo esperimento hanno utilizzato nanosfere di silicio come concentratori solari luminescenti per realizzare in laboratorio prototipi di finestre fotovoltaiche. Una scelta che ha permesso di evitare il riscorso a sistemi più complessi e potenzialmente tossici (cadmio) o più costosi (a base di indio o selenio).

Come spiegano i ricercatori Francesco Meinardi e Sergio Brovelli, «il silicio è economico, abbondante in natura, non tossico e capace piuttosto bene di assorbire la luce solare. Tuttavia, nella sua forma convenzionale, non è in grado di riemettere la luce una volta che l’ha assorbita, tanto è vero che viene usato per le celle solari classiche che sono del tutto opache. In questo lavoro, che abbiamo condotto in collaborazione con l’Università del Minnesota, siamo riusciti a ingannare la natura riducendo le dimensioni dei nostri cristalli di silicio a pochi miliardesimi di millimetro. Su questa scala dimensionale è come se la natura non lo riconoscesse più come silicio e quindi gli permette di comportarsi come un eccellente emettitore che funziona benissimo all’interno dei nostri concentratori solari luminescenti».

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Case sostenibili ed efficienti

Le finestre fotovoltaiche sono considerate la prossima frontiera nel settore delle energie rinnovabili. La loro installazione permetterebbe di aumentare le superfici di un edificio sfruttabili per la

I concentratori solari luminescenti possono essere integrati nelle vetrocamere a doppio o triplo vetro che normalmente equipaggiano gli attuali infissi convenzionali, trasformandoli in finestre fotovoltaiche, Foto iStock

produzione di energia elettrica, senza modificarne l’estetica. Una delle strategie più promettenti per la loro produzione è proprio quella dei concentratori solari luminescenti: lastre di plastica contenenti dei materiali otticamente attivi capaci di assorbire una parte della radiazione solare e concentrarla sui loro bordi. Qui, in maniera invisibile per l’utente, vengono installate celle fotovoltaiche tradizionali che convertono la luce in corrente elettrica. I concentratori solari luminescenti possono quindi essere integrati nelle vetrocamere a doppio o triplo vetro che normalmente equipaggiano gli attuali infissi convenzionali, trasformandoli a tutti gli effetti in pannelli solari semitrasparenti. Stando alle stime avanzate dai ricercatori, sostituendo le vetrate di un grattacielo con simili finestre, si potrebbe generare l’energia necessaria all’auto-sostenibilità di trecento appartamenti.

Twitter @fabioditodaro