La tecnologia, sviluppata da italiani, è la nuova frontiera del fotovoltaico.
Una finestra che è allo stesso tempo un pannello solare. Fantascienza? Per nulla.
Si tratta di una tecnologia che è già realtà e, tra l’altro, è tutta made in Italy. La soluzione, perfezionata dai ricercatori del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca, è stato uno dei prodotti che hanno suscitato maggiore curiosità a Ecomondo, la fiera della green economy che per quattro giorni ha fatto di Rimini la capitale dell’economia circolare italiana.
Le finestre fotovoltaiche si basano su nanosfere di silicio e potrebbero essere la nuova frontiera nel settore delle energie rinnovabili. In questo modo, un edificio potrebbe aumentare le superfici sfruttabili per la produzione di energia elettrica, senza alcun impatto sull’estetica.
Tutto si basa sui cosiddetti concentratori solari luminescenti (LSC), lastre di plastica contenenti dei particolari materiali otticamente attivi capaci di assorbire una parte della radiazione solare e concentrarla sui loro bordi. Chi si trova all’interno o all’esterno della casa non si accorgerà della differenza rispetto alle finestre tradizionali. Se non fosse che lì dove c’è solo vetro troveranno ospitalità delle celle fotovoltaiche tradizionali che convertono la luce in corrente elettrica. In pratica, gli LSC possono essere integrati nelle vetrocamere a doppio o triplo vetro che normalmente equipaggiano gli attuali infissi convenzionali, trasformandoli a tutti gli effetti in pannelli solari semitrasparenti.
La ricerca degli scienziati di Milano-Bicocca ha permesso di fare un passo in avanti. Fino a poco tempo fa, i migliori risultati con gli LSC erano stati ottenuti con sistemi relativamente complessi a base di elementi potenzialmente tossici come il cadmio, o non propriamente economici come l’indio e il selenio. Ora invece è possibile sostituire questi elementi con delle nanosfere di silicio, come dimostrato nello studio appena pubblicato su Nature Photonics “Efficient Luminescent Solar Concentrators based on Ultra-Earth-Abundant Indirect Band Gap Silicon Quantum Dots” che ha come autori Francesco Meinardi e Sergio Brovelli, docenti del Dipartimento di Scienza dei Materiali di Milano-Bicocca.
“Il silicio – spiegano i ricercatori – è economico, abbondante in natura, non tossico e capace piuttosto bene di assorbire la luce solare. Tuttavia, nella sua forma convenzionale, non è in grado di riemettere la luce una volta che l’ha assorbita, tanto è vero che viene usato per le celle solari classiche che sono del tutto opache. In questo lavoro, che abbiamo condotto in collaborazione con l’Università del Minnesota, siamo riusciti ad ingannare la natura riducendo le dimensioni dei nostri cristalli di silicio a pochi miliardesimi di millimetro. Su questa scala dimensionale è come se la natura non lo riconoscesse più come silicio e quindi gli permette di comportarsi come un eccellente emettitore che funziona benissimo all’interno dei nostri LSC.”
Le nanosfere appositamente ingegnerizzate dai ricercatori dell’Università Bicocca hanno portato alla nascita dello spin off universitario Glass To Power, una start-up nata con l’obiettivo di sviluppare l’attività di ricerca industriale necessaria a trasformare dei prototipi di laboratorio in un prodotto commerciale.