Il fotovoltaico del futuro è a fiori

Cao-Flower

I pannelli fotovoltaici e le batterie del futuro potrebbero essere...a fiori. È il nuovo progetto realizzato da un team ricercatori della North Carolina State University. Una speciale strutture hi-tech fatta di solfuro di germanio potrebbe immagazzinare l'energia e in alcuni casi anche produrla.

Il trucco sta nel solfuro di germanio, un materiale semiconduttore noto anche come GeS. Simile alla grafite, il GeS grazie alla sua struttura atomica è in grado di assorbire l'energia solare e trasformarla in energia utilizzabile. In questo modo, anche le future celle solari potrebbero trarne vantaggio soprattutto perché si tratta di una struttura infinitamente piccola.

I petali di questo fiore energetico hanno uno spessore di 20-30 nanometri ma garantiscono una vasta area di superficie in una piccola quantità di spazio. Tutto ciò rende il fiore così realizzato molto interessante per un futuro utilizzo nelle celle solari, non solo perché è relativamente poco costoso ma anche perché non è tossico.

I nano-petali, nonostante le loro ridotte dimensioni sono in grado di fornire una grande superficie in una piccola quantità di spazio, utile per immagazzinare l'energia nelle batterie al litio o per assorbire la luce nei pannelli solari.

Il processo di realizzazione di queste strutture non è difficoltoso. La polvere di GeS è stata posta in un forno, fino a quando non ha iniziato a vaporizzare. Tale vapore è stato poi spinto in un'area più fredda, dove il solfuro di germanio si è depositato su un foglio stratificato di soli 20-30 nanometri di spessore, i petali appunto. Sono stati infine aggiunti altri strati fino a creare il motivo floreale simile a quello di una margherita o di un garofano.

Per ottenere questa struttura, è molto importante controllare il flusso del vapore di GeS, in modo che abbia il tempo di diffondersi in strati, piuttosto che aggregarsi in ciuffi," ha spiegato Linyou Cao, professore di scienza dei materiali e ingegneria presso l'NC State Universitye e co-autore di un articolo sulla ricerca.

"La creazione di questi nano-fiori di GES è eccitante perché ci dà una vasta area di superficie in una piccola quantità di spazio," continua Cao. "Questo potrebbe aumentare significativamente la capacità delle batterie al litio, per esempio, poiché la struttura più sottile con una superficie più grande può contenere più ioni di litio. Analogamente, questa struttura a fiore potrebbe portare ad un aumento della capacità dei supercondensatori, che sono utilizzati anche per lo stoccaggio dell'energia".

Lo studio è stato pubblicato su ACSNano.

Francesca Mancuso

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