Il progresso rivoluzionario nel campo dell’energia solare potrebbe ridurre la dipendenza dai parchi eolici

Gli scienziati dell'Università di Oxford hanno rivoluzionato la tecnologia solare, sviluppando un materiale ultrasottile e flessibile in grado di generare energia su qualsiasi superficie.

Un team di scienziati del Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford ha sviluppato una tecnologia innovativa che promette di trasformare il modo in cui generiamo elettricità solare, in molti casi eliminando la necessità dei tradizionali pannelli solari a base di silicio. Questa tecnologia consente di applicare un materiale che genera energia solare su superfici comuni, come zaini, automobili o telefoni cellulari.

Il nuovo materiale solare ultrasottile e flessibile promette di superare l’efficienza dei pannelli in silicio

Questa ricerca è stata condotta dal professor Henry Snaith, specialista in energie rinnovabili, in collaborazione con il dottor Shuaifeng Hu, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Fisica di Oxford. Secondo il dottor Hu, il materiale è estremamente sottile e flessibile, il che rende possibile l'applicazione praticamente su qualsiasi superficie.

Il team ha sviluppato una tecnica sperimentata a Oxford che impila più strati di materiali che assorbono la luce in un’unica cella solare. Questo approccio ci consente di catturare una gamma più ampia dello spettro luminoso, aumentando la produzione di energia con la stessa quantità di luce solare.

Per la prima volta questo materiale ultrasottile, che utilizza un approccio chiamato multigiunzione, è stato certificato da un istituto indipendente come capace di raggiungere un'efficienza energetica superiore al 27%. Questo valore è paragonabile alle prestazioni dei tradizionali materiali per la generazione di energia noti come fotovoltaico al silicio. La certificazione è stata rilasciata dall'Istituto Nazionale di Scienza e Tecnologia Avanzata del Giappone (AIST), prima della pubblicazione ufficiale dei risultati.

“In soli cinque anni di esperienza con il nostro approccio stacking o multigiunzione, siamo stati in grado di aumentare l’efficienza di conversione dell’energia dal 6% a oltre il 27%, avvicinandoci ai limiti dell’attuale fotovoltaico a strato singolo”, ha spiegato il Dr. Huh. “Crediamo che, nel tempo, questa tecnica potrebbe consentire ai dispositivi fotovoltaici di superare il 45% di efficienza”.

Attualmente, i pannelli solari convenzionali convertono circa il 22% dell’energia solare in elettricità, il che è già un risultato significativo. Tuttavia, la versatilità e la leggerezza del nuovo materiale, circa 150 volte più sottile di un wafer di silicio, rappresentano un progresso ancora maggiore. A differenza del fotovoltaico esistente, generalmente applicato a pannelli in silicio, questo materiale può essere utilizzato praticamente su qualsiasi superficie, risultando estremamente pratico ed efficiente.

“Con nuovi materiali che possono essere applicati come rivestimenti, abbiamo dimostrato che possiamo replicare e persino superare le prestazioni del silicio, guadagnando flessibilità. Questo è fondamentale perché apre la possibilità di generare più energia solare senza bisogno di tanti pannelli di silicio o parchi solari dedicati”, ha affermato la dott.ssa Junke Wang, ricercatrice post-dottorato Marie Skłodowska Curie Actions a Oxford.

La commercializzazione della tecnologia solare innovativa

Le recenti innovazioni nei materiali solari, sviluppate nei laboratori di Oxford, potrebbero servire come base per una nuova industria, in grado di produrre materiali che generano energia solare in modo più sostenibile ed economico, utilizzando edifici, veicoli e oggetti esistenti.

Le trasformazioni possono essere significative con l’avvento di questi nuovi materiali. L’economia verde globale può derivare da questo tipo di soluzioni.

Il professor Henry Snaith ha sottolineato il potenziale commerciale di questa scoperta. L'azienda Oxford PV, una spin-out dell'Università di Oxford fondata nel 2010, ha già avviato la produzione su larga scala di pannelli solari in perovskite nello stabilimento di Brandenburg-an-der-Havel, vicino a Berlino, in Germania. Questo è il primo sito al mondo a produrre celle solari “perovskite su silicio” in grandi quantità.

"Inizialmente abbiamo considerato alcune località nel Regno Unito per avviare la produzione, ma il governo non è ancora stato in grado di eguagliare gli incentivi fiscali e commerciali offerti in altre parti d'Europa e negli Stati Uniti", ha spiegato il professor Snaith. “Fino ad ora, il Regno Unito ha concentrato l’energia solare esclusivamente sulla costruzione di nuovi parchi solari, ma la crescita reale verrà dalla commercializzazione attraverso le innovazioni – speriamo sinceramente che la neonata British Energy si concentri su quest’area”.

Il professor Snaith ha inoltre sottolineato che la fornitura di questi materiali potrebbe diventare un nuovo settore in rapida crescita nell’economia verde globale. Sebbene il Regno Unito sia all’avanguardia nell’innovazione scientifica, senza nuovi incentivi e un percorso chiaro per trasformare questa innovazione in produzione, il Paese potrebbe perdere l’opportunità di guidare questa nuova industria globale.

Con questa tecnologia, i ricercatori di Oxford stanno aprendo la strada a un futuro in cui l’energia solare potrà essere generata in modo più efficiente ed economico, oltre a presentare una soluzione che potrebbe ridurre significativamente la necessità di parchi solari, consentendo l’utilizzo di più superfici quotidiane per catturare l’energia solare.