La luce che attraversa una finestra potrebbe fare molto di più che illuminare una stanza. Quella radiazione che consideriamo scontata rappresenta energia pura che, fino ad oggi, abbiamo lasciato semplicemente passare, sprecando un potenziale immenso. Le celle solari trasparenti non sono una novità assoluta, ma finora la loro efficienza è stata troppo bassa per considerarle una soluzione praticabile.
Ora, un consorzio di nove partner provenienti da sette paesi ha infranto questa barriera, sviluppando una tecnologia che combina perovskite e materiali organici per raggiungere un’efficienza di conversione energetica del 12,3%, mantenendo una trasparenza del 30%. Un bel passo avanti che potrebbe un giorno trasformare tutte le superfici vetrate dei nostri edifici.
Un team internazionale per le celle solari trasparenti
Il progetto che ha portato a questo risultato straordinario non è frutto del lavoro di un singolo laboratorio, ma di una collaborazione internazionale finanziata dall’Unione Europea. Il consorzio CitySolar riunisce nove partner da sette paesi, tra cui l’Università della Danimarca Meridionale, la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, l’Università di Roma Tor Vergata e il Centro Nazionale della Ricerca Scientifica di Parigi, sotto il coordinamento del Consiglio Nazionale delle Ricerche italiano.
Bello come questa diversità di competenze e prospettive abbia permesso di affrontare un problema complesso da molteplici angolazioni. Non è un caso che le grandi innovazioni nascano spesso dalla contaminazione tra discipline e culture diverse. Un esempio di ciò che possiamo ottenere quando lavoriamo insieme per scopi civili e positivi.
Il professor Morten Madsen, dell’Università della Danimarca Meridionale e tra i principali ricercatori del progetto, ha spiegato il segreto dietro questa innovazione: “La cella solare tandem cattura energia principalmente dalle parti infrarosse e ultraviolette dei raggi solari, ma non dalla luce visibile.”
Catturare l’invisibile, lasciare passare il visibile
Il vero colpo di genio di questa tecnologia, come detto, sta nella sua capacità di selezionare le parti dello spettro luminoso da cui estrarre energia. Mentre le celle solari tradizionali assorbono praticamente tutta la luce (ecco perché appaiono scure), queste nuove celle solari trasparenti si concentrano sulle lunghezze d’onda che non vediamo: l’infrarosso e l’ultravioletto.
È come avere un pescatore selettivo che cattura solo i pesci che non ci interessano mangiare, lasciando passare quelli che vogliamo. Questo approccio permette alle celle di mantenere una trasparenza del 30% (sufficientemente trasparente per essere utilizzata in applicazioni architettoniche) pur raggiungendo un’efficienza di conversione energetica del 12,3%.
Questo ci permette di stabilire nuovi standard di efficienza per le finestre solari semi-trasparenti.
Economicità e applicazioni future
Secondo il professor Madsen, questa nuova cella solare è anche altamente economica, grazie alla convenienza della perovskite minerale e dei materiali a base di carbonio utilizzati nelle celle solari organiche.
Le potenziali applicazioni sono enormi, soprattutto nelle aree urbane dove le facciate degli alti grattacieli offrono grandi quantità di superficie. Negli Stati Uniti, ad esempio, si stima che ci siano tra i 5 e i 7 miliardi di metri quadrati di superfici in vetro, specialmente nei numerosi edifici a più piani. Se tutta questa area fosse coperta con vetro trasparente che genera elettricità, avremmo enormi quantità di energia senza la necessità di estesi impianti fotovoltaici.
Celle solari trasparenti, le sfide che rimangono
Nonostante l’entusiasmo per questa svolta, il percorso verso la commercializzazione è ancora lungo. Bilanciare costo, estetica ed efficienza rimane una sfida, e sono necessari ulteriori investimenti per scalare la tecnologia per un’adozione diffusa.
“Possiamo aumentare la scala di ciò che abbiamo, ma abbiamo bisogno di partner commerciali per queste celle solari trasparenti”, ha dichiarato Madsen. “E ci sono ancora miglioramenti da fare nella ricerca, ma, cosa importante, sappiamo dove sono le sfide e abbiamo una chiara strategia per superarle.”
La trasparenza è sempre stata associata alla fragilità, all’inconsistenza. Ora, paradossalmente, potrebbe diventare uno dei nostri più solidi alleati nella transizione energetica. Forse, il futuro dell’energia solare non è solo luminoso, ma anche trasparente.
