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SCOPERTA/ Dal mantello che rende invisibili il segreto per pannelli solari più efficienti

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Foto Imagoeconomica  Foto Imagoeconomica

Uno dei settori della ricerca su cui oggi maggiormente si investe per migliorare l’efficienza dei pannelli solari fotovoltaici riguarda lo studio dei cosiddetti “concentratori solari”. Si tratta di dispositivi che hanno il compito di massimizzare l’energia solare catturata dalle celle di un pannello fotovoltaico nelle diverse ore della giornata.

 

Come è ovvio, infatti, la frazione di luce solare incidente sulle singole celle dipende dalla posizione occupata dal sole nell’arco della giornata: è massima quando il sole è perpendicolare alla superficie del pannello e diminuisce con l’aumentare dell’angolo di incidenza.

 

Un concentratore solare molto semplice potrebbe essere realizzato, ad esempio, sfruttando un insieme di lenti che focalizzano la luce del sole sulle singole celle e che inseguono (mediante un dispositivo meccanico) la posizione occupata dal sole durante la sua rotazione diurna. Purtroppo, tale dispositivo sarebbe assai costoso, richiederebbe una continua manutenzione e, di fatto, renderebbe sconveniente l’utilizzo dei pannelli fotovoltaici.

 

La ricerca sui concentratori solari si è pertanto orientata su dispositivi di tipo statico che possano essere applicati alle singole celle fotovoltaiche o addirittura integrati in esse. È di questi giorni la notizia che un gruppo di ricercatori del Caltech (California Institute of Technology) ha messo a punto un concentratore solare statico particolarmente innovativo basato sull’uso dei cosiddetti “metamateriali”. Ricordiamo, a questo proposito, che i metamateriali sono oggetti che non esistono in natura (sono fabbricati artificialmente) le cui proprietà ottiche non dipendono dal materiale di cui sono composti ma dalla loro struttura interna.

 

Una loro caratteristica peculiare è quella di possedere un indice di rifrazione negativo. Questo significa che quando un raggio di luce incide sulla loro superficie viene rifratto nella direzione speculare rispetto a quella che osserviamo in un normale materiale trasparente. Questo e altri comportamenti anomali della luce, rendono i metamateriali estremamente interessanti per la possibilità che essi offrono di realizzare applicazioni non possibili con i materiali tradizionali. Fra le ricerche più spettacolari in questo campo ricordiamo ad esempio lo studio del mantello che rende invisibili e la realizzazione di superlenti in grado di risolvere oggetti più piccoli della lunghezza d’onda.

 

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