Nascono Pannelli Fotovoltaici Per Assorbire La Luce Artificiale Degli Spazi Chiusi

Scienziati svedesi e cinesi hanno sviluppato pannelli solari fotovoltaici organici ottimizzate per convertire la luce ambientale interna in elettricità. La potenza che producono è bassa, ma probabilmente sarà sufficiente per alimentare il c.d. "Internet delle cose".

Ma di preciso, cosa è l' "internet delle cose" ?
Direi di aprire una parentesi per spiegarlo dato che non tutti sono informati ancora su cosa sarà l'internet delle cose.
Citando wikipedia, per dare una definizione precisa dell'internet delle cose (IdC o IoT Internet of Things):

"L'Internet delle cose è una possibile evoluzione dell'uso della Rete: gli oggetti (le "cose") si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri. Le sveglie suonano prima in caso di traffico, le scarpe da ginnastica trasmettono tempi, velocità e distanza per gareggiare in tempo reale con persone dall'altra parte del globo, i vasetti delle medicine avvisano i familiari se si dimentica di prendere il farmaco. Tutti gli oggetti possono acquisire un ruolo attivo grazie al collegamento alla Rete."
 
Quindi, come ben capirete, potremmo avere veramente tanti oggetti collegati online, sia negli spazi pubblici che nelle case. Molti di questi saranno sensori per rilevare e misurare umidità, concentrazioni di particelle, temperatura e altri parametri. Per questo motivo, la domanda di fonti rinnovabili ed economiche di energia aumenterà ancor di più di adesso, al fine di ridurre la necessità di sostituzioni frequenti di batterie poco sostenibili e costose.

È qui che entrano in gioco i nuovi pannelli fotovoltaici organici. Non solo sono flessibili, economici da fabbricare ed adatti alla produzione in grandi superfici in una macchina da stampa, ma hanno un ulteriore vantaggio: lo strato assorbente la luce è costituito da una miscela di materiali donatori e accettatori, che offre una notevole flessibilità nell'impostare il pannello solare in modo tale che sia ottimizzato per spettri diversi - ovvero per lunghezze d'onda diverse.

I ricercatori di Pechino, in Cina, guidati da Jianhui Hou, e Linköping, in Svezia, guidati da Feng Gao, hanno ora sviluppato insieme una nuova combinazione di materiali per donatori e accettatori, con una composizione accuratamente determinata, da utilizzare come strato attivo in un pannello organico a energia solare fotovoltaica. La combinazione assorbe esattamente le lunghezze d'onda della luce che ci circonda nei nostri salotti, in biblioteca e al supermercato.

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I ricercatori descrivono due varianti di un pannello solare organico in un articolo su Nature Energy, in cui una variante ha un'area di 1 cm2 e l'altra di 4 cm2. La cella solare più piccola è stata esposta alla luce ambientale a un'intensità di 1000 lux e i ricercatori hanno osservato che fino al 26,1% dell'energia della luce veniva convertita in elettricità. La cella solare organica ha erogato un'alta tensione superiore a 1 V per oltre 1000 ore in luce ambientale che variava tra 200 e 1000 lux. La cella solare più grande ha comunque mantenuto un'efficienza energetica del 23%.

"Questo lavoro indica una grande promessa per i pannelli solari organici di essere ampiamente utilizzati nella nostra vita quotidiana per alimentare quantomeno l'Internet delle cose", afferma Feng Gao, docente senior presso la Divisione di biomolecolare e elettronica organica dell'Università di Linköping.

"Siamo fiduciosi che l'efficienza dei pannelli fotovoltaici organici verrà ulteriormente migliorata per le applicazioni di luce ambientale nei prossimi anni, perché esiste ancora un ampio spazio per l'ottimizzazione dei materiali utilizzati in questo lavoro", Jianhui Hou, professore presso l'Istituto di chimica , Accademia cinese delle scienze.

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Il risultato è un ulteriore progresso nella ricerca nel campo delle celle solari organiche. Nell'estate del 2018, ad esempio, gli scienziati, insieme a colleghi di diverse altre università, hanno pubblicato le regole per la costruzione di efficienti celle solari organiche (vedere il link riportato di seguito). L'articolo ha raccolto 25 ricercatori di sette università ed è stato pubblicato su Nature Materials. La ricerca è stata condotta da Feng Gao. Queste regole si sono dimostrate utili lungo il percorso completo verso una cella solare efficiente per uso interno.

Il gruppo di ricerca di biomolecolare e elettronica organica presso l'Università di Linköping, sotto la guida di Olle Inganäs (ora professore emerito), è stato per molti anni un leader mondiale nel campo dei pannelli fotovoltaici organici. Alcuni anni fa, Olle Inganäs e il suo collega Jonas Bergqvist, co-autore degli articoli su Nature Materials ed Nature Energy, hanno fondato e ora sono comproprietari di una società che si concentra sulla commercializzazione di pannelli solari per uso interno.

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FONTE: Science Daily