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NANOTECNOLOGIE/ Il pannello solare? Lo metto sulla finestra

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Due cromofori  Due cromofori

Succede quindi che in concentratori a base di cromofori tradizionali, la luce emessa da una molecola o nanoparticella viene ‘intercettata’, ovvero riassorbita, da un altro cromoforo prima di raggiungere il bordo della lastra, e di conseguenza la sua intensità convertibile dalle celle fotovoltaiche poste lungo il perimetro crolla terribilmente.

«La nostra strategia per superare questo limite è stato ingegnerizzare delle speciali nanoparticelle a semiconduttore in modo da renderle incapaci di riassorbire la propria luminescenza. Per fare ciò, abbiamo, in collaborazione col il gruppo guidato da Victor Klimov al Los Alamos National Laboratory in Nuovo Mexico, realizzato delle nanoparticelle composte da un piccolo cristallo di dimensioni di un milionesimo di millimetro ricoperto da una particella più grande, analogamente a come un nocciolo è ricoperto da uno spesso guscio (da cui il nome tecnico di nanocristalli core-shell). In questi speciali sistemi, il guscio, che ha un volume cento volte superiore a quello del nocciolo, è responsabile dell’assorbimento della luce solare, mentre il nocciolo dell’emissione. Caratteristica fondamentale, il guscio è completamente trasparente alla luce emessa dal nocciolo (che ha gap energetico più piccolo) e quindi può propagare nel concentratore raggiungendo i bordi indisturbata».

In questo modo è quindi possibile realizzare dispositivi di grandi dimensioni applicabili a contesti reali come vetrate di palazzi, finestre, serre, padiglioni fieristici e ricoperture in genere, rendendo questi elementi architettonici, tipicamente passivi, delle sorgenti di energia rinnovabile. Ma non si tratta solo di un’ipotesi. Il contributo più importante dello studio dei nanotecnologi della Bicocca e di Los Alamos è la dimostrazione pratica che questi sistemi sono pronti per lo scale up industriale. «Fino ad ora infatti, a causa del riassorbimento, si erano effettivamente prodotti solo dispositivi di pochi millimetri di dimensioni. La capacità invece di fabbricare LSC efficienti di grandi dimensioni apre enormi orizzonti sia industriali che architettonici, ridefinendo di fatto il concetto di finestra, che diventa ora un elemento energeticamente attivo.

Un ulteriore aspetto di rilievo del nostro studio è che il nostro prototipo è stato prodotto con una variante della procedura industriale per la sintesi del plexiglass. Una modificazione di fatto minima, e quindi immediatamente implementabile per la realizzazione di lastre industriali arricchite con nanoparticelle attive senza aggiunte di costo. Di conseguenza, con i necessari investimenti e coinvolgimento industriale, ci aspettiamo che questa tecnologia possa raggiungere il mercato reale in tempi brevi».



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COMMENTI
17/04/2014 - Pannello solare (Pierluigi Assogna)

Vediamo se anche questa volta riusciamo a far sfruttare economicamente questa possibilità fuori dal nostro Paese!