Dalle finestre ai display: le nuove celle solari invisibili che trasformano ogni superficie in energia. Lo studio

Sviluppate a Singapore celle ultrasottili in perovskite quasi impercettibili alla vista, capaci di produrre elettricità anche con luce indiretta. La tecnologia potrebbe integrare la produzione energetica in edifici, auto e dispositivi indossabili senza modificarne estetica e trasparenza

Clle ultrasottili in perovskite quasi impercettibili alla vista, capaci di produrre elettricità anche con luce indiretta. La tecnologia potrebbe integrare la produzione energetica in edifici, auto e dispositivi indossabili senza modificarne estetica e trasparenza. Una nuova generazione di celle solari quasi invisibili promette di rivoluzionare il modo in cui viene prodotta energia negli spazi urbani e negli oggetti di uso quotidiano. Un gruppo di ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore ha infatti sviluppato dispositivi fotovoltaici ultrasottili in perovskite, integrabili in finestre, facciate vetrate, automobili e dispositivi elettronici indossabili senza alterarne l’aspetto estetico.

Lo studio, pubblicato sulla rivista ACS Energy Letters e coordinato da Annalisa Bruno, tra le principali esperte internazionali nel settore delle celle solari a perovskite, descrive una tecnologia capace di combinare trasparenza ed efficienza energetica. Le nuove celle hanno uno spessore estremamente ridotto: circa 10mila volte inferiore a quello di un capello umano e fino a 50 volte più sottile rispetto alle tradizionali celle a perovskite. Uno degli aspetti più innovativi riguarda la capacità di generare elettricità anche in presenza di luce diffusa o indiretta, caratteristica che le rende particolarmente adatte a superfici verticali o a contesti climatici spesso nuvolosi, dove i pannelli convenzionali risultano meno efficienti.

Le celle sono costituite da più strati sovrapposti, tra cui un materiale semiconduttore incaricato di assorbire la luce e convertirla in energia elettrica. Per produrle, il team ha utilizzato la tecnica dell’evaporazione termica, un processo già compatibile con le esigenze industriali e con la produzione su larga scala. Questo metodo consente di ottenere pellicole estremamente uniformi, riducendo l’impiego di solventi tossici e limitando i difetti strutturali che possono compromettere le prestazioni dei dispositivi.

La regolazione dello spessore degli strati permette inoltre di realizzare celle opache oppure semitrasparenti. Secondo Luke White, primo autore della ricerca, una versione con uno strato di perovskite spesso appena 60 nanometri è riuscita a lasciar filtrare circa il 41% della luce visibile, mantenendo al tempo stesso un’efficienza energetica del 7,6%. Le possibili applicazioni sono particolarmente rilevanti nel settore edilizio. Le prime simulazioni indicano che l’installazione di queste celle su grandi edifici con facciate in vetro potrebbe produrre ogni anno diverse centinaia di megawattora di elettricità, una quantità paragonabile al fabbisogno energetico annuale di circa cento appartamenti.

Per Annalisa Bruno, tecnologie di questo tipo potrebbero avere un impatto significativo anche sul fronte ambientale. Considerando che gli edifici incidono per circa il 40% sui consumi energetici mondiali, trasformare superfici già esistenti in sistemi di produzione elettrica rappresenterebbe una possibile strategia per ridurre le emissioni e l’impronta di carbonio delle città.

Lo studio