Le celle solari trasparenti ultra-sottili promettono una ricarica invisibile per dispositivi indossabili, auto e case.

      Un nuovo tipo di cella solare quasi invisibile potrebbe un giorno aiutare le superfici in vetro quotidiane a generare elettricità. Questo potrebbe includere i finestrini delle auto e i tettucci apribili, occhiali intelligenti, dispositivi indossabili, facciate degli edifici e finestre domestiche.

      Gli scienziati della Nanyang Technological University, Singapore, hanno sviluppato celle solari in perovskite trasparenti e ultrafini che sono circa 10.000 volte più sottili di un capello umano e circa 50 volte più sottili delle celle solari in perovskite convenzionali. Il team di ricerca della NTU, guidato dalla professoressa associata Annalisa Bruno, ha pubblicato i risultati in ACS Energy Letters (via TechXplore).

      Possono le celle solari scomparire nel vetro quotidiano?

      Queste celle solari sono semi-trasparenti e neutre nel colore, quindi potrebbero essere aggiunte al vetro senza farlo apparire come i tradizionali pannelli solari. Questo potrebbe essere utile nelle città dove i tetti sono già utilizzati per il solare, ma le finestre e le facciate in vetro verticali rimangono per lo più inutilizzate.

      Anker

      I ricercatori di tutto il mondo stanno cercando di rendere la tecnologia solare più facile da adottare e più attraente per gli utenti quotidiani. Alcuni stanno lavorando su celle solari colorate che potrebbero rendere i pannelli più belli per le abitazioni, mentre l'approccio della NTU si concentra sul far quasi scomparire le celle solari nel vetro. Se funziona su larga scala, potrebbe aiutare a risolvere una delle sfide più grandi del solare generando energia pulita senza chiedere alle persone di cambiare l'aspetto delle loro case, auto o dispositivi.

      La NTU afferma che le celle possono generare elettricità sotto luce indiretta e diffusa, rendendole utili per edifici urbani densi con luce solare diretta limitata. Se scalate con successo, grandi edifici con facciate in vetro potrebbero teoricamente generare diverse centinaia di megawattora di elettricità all'anno, a seconda dell'orientamento e dell'area di vetro utilizzabile.

      Quali sfide rimangono prima dell'uso commerciale?

      Il team ha realizzato le celle utilizzando un processo chiamato evaporazione termica, in cui il materiale viene riscaldato all'interno di una camera a vuoto fino a trasformarsi in vapore, quindi si deposita come uno strato estremamente sottile. La NTU afferma che questo aiuta a creare strati uniformi su aree più ampie, evita solventi tossici e consente ai ricercatori di controllare quanto siano trasparenti le celle solari.

      Il miglior risultato è venuto dalla cella opaca da 60 nanometri, che ha raggiunto circa il 12% di efficienza. Versioni opache più sottili hanno raggiunto circa l'11% di efficienza a 30 nanometri e il 7% a 10 nanometri. La versione semi-trasparente da 60 nanometri ha permesso il passaggio di circa il 41% della luce visibile, raggiungendo il 7,6% di efficienza.

      Sean Pollock / Unsplash

      A titolo di confronto, i normali pannelli solari da tetto sono molto più efficienti, con molti pannelli domestici commerciali che convertono circa il 18% al 24% della luce solare in elettricità. La cella semi-trasparente della NTU non sta cercando di superare quei pannelli in termini di potenza grezza. Il suo vantaggio è che può essere utilizzata su superfici dove i pannelli solari normali sarebbero impraticabili o indesiderabili.

      Questa è ancora ricerca in fase di laboratorio, non un prodotto pronto per finestre, auto o dispositivi indossabili. La NTU ha depositato un brevetto e sta parlando con aziende per convalidare il processo di produzione. I ricercatori devono ancora dimostrare che le celle possono rimanere stabili, sopravvivere all'uso a lungo termine e funzionare bene quando prodotte su aree più ampie.