Celle solari 3D: in arrivo una rivoluzione per le energie rinnovabili

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Settembre 2008. Una notizia incredibile fa il giro del mondo: un ragazzino di dodici anni, William Yuan, di Beaverton, nell’Oregon (Usa), costruisce un prototipo di celle fotovoltaiche tridimensionali, molto più efficienti di quelle tradizionali e con un costo potenzialmente inferiore. Oggi tutto questo è ancora più vicino grazie agli studi realizzati dalla compagnia statunitense Solar3D, in particolare da un team composto di scienziati provenienti dal Massachusetts Institute of Technology e dall’University of California di Santa Barbara (Usa).

Uno dei problemi principali dei pannelli solari è la scarsa efficienza che ancora non li rende dei reali sostituti di altre fonti energetiche come il petrolio, sia perché è ancora scarso il rapporto tra l’energia immagazzinata e quella convertita, sia perché il loro costo è ancora molto elevato.

Infatti solo il 30 per cento circa dell’energia solare viene riflessa dalla superficie del pannello e quindi convertita per l’utilizzo. La restante parte si perde nel materiale della cella. Da qui l’idea originale del ragazzino prodigio, sviluppata negli anni successivi dalla Solar3D: celle solari tridimensionali, in grado di catturare molta più energia in modo da incrementare l’efficienza.

Il nostro progetto prende in prestito molto dalla tecnologia delle fibre ottiche - dichiara Jim Nelson, l’amministratore delegato della compagnia - che si basa in gran parte sulla gestione di guide d’onda per la luce. Noi abbiamo fatto lo stesso, riuscendo a raccogliere praticamente il 100 per cento di quella proveniente dal sole”.

Nella cella solare tradizionale, i fotoni, componenti primi della luce, colpiscono una superficie di un materiale opportuno provocandone l’emissione di elettroni, che vengono poi utilizzati per alimentare apparecchiature a corrente. Tuttavia, anche solo per motivi geometrici, un sistema tridimensionale, in particolare sferico come è quello usato da Nelson e i suoi, permette di avere maggiore spazio per assorbire la luce (in una sfera non ci sono gli spigoli ad esempio).

Nelson sostiene inoltre che i pannelli solari costruiti con la tecnologia 3D avranno anche un prezzo maggiormente competitivo sul mercato, così da renderli realmente una valida alternativa alle tradizionali fonti di energia. Su questo punto, però, l’amministratore delegato precisa che ancora molto dipende dai finanziamenti statali e su questo si concentrano tutti i dubbi che questa tecnologia, stando così le cose, sia una soluzione definitiva al problema energetico. “L’energia solare deve essere gratis o costare meno di quello che già costa poco, come il gas naturale per esempio - sottolinea ancora Nelson - Il mio obbiettivo è rivoluzionare il modo con cui la gente pensa all’energia”.

Roberta De Carolis

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