Pannelli solari al grafene semitrasparenti e low cost
Il team di ricerca coadiuvato da Francesco Bonaccorso dei Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia e da Aldo Di Carlo del Polo Solare Organico Regione Lazio (CHOSE) dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, ha recentemente pubblicato sulla rivista internazionale Nanoscale uno studio che apre la strada allo sviluppo di nuovi pannelli fotovoltaici al grafene, semitrasparenti, colorati e a basso costo. Sarà così possibile rendere finestre ed altre superfici esposte alla luce solare intelligenti, in grado cioè di produrre energia pulita dalla radiazione luminosa senza bloccarne il percorso, come invece avviene con le celle fotovoltaiche tradizionali.
I ricercatori IIT-CHOSE hanno realizzato un mhttp://energia-plus.it/flagship-grafene-nellindustria-entro-dieci-anni_72675/odulo solare al grafene di circa 50 centimetri quadrati, il più grande mai realizzato con questo nuovo materiale, basato sulla tecnologia dye-sensitized solar cell (DSSC), che sarà possibile vedere dal vivo durante la prossima edizione di Technology Hub (fieramilanocity, 7-9 giugno). La DSSC è una tecnica sulla quale sia gruppi di ricerca sia aziende nel mondo stanno investendo risorse per il suo sviluppo e ottimizzazione. In questo studio il platino, normalmente presente in questa tipologia di moduli fotovoltaici, è stato interamente sostituito dal grafene, con un abbattimento del costo di circa diecimila volte. Inoltre il grafene, in forma di inchiostro, è stato applicato al pannello mediante deposizione spray, metodologia facilmente scalabile anche a livello industriale.
Questo è il primo prototipo di pannello solare che usa grafene per ridurre i costi mantenendo rese energetiche confrontabili con la tecnologia tradizionale, basata sul platino. Si prevede che, con qualche ulteriore modifica, si possa aumentare notevolmente la resa energetica pur mantenendo i costi molto ridotti. Nel prototipo sviluppato, infatti, l’elettrolita usato (iodo- ioduro) è quello ideale per il platino ma non per il grafene, con la sostituzione di un elettrolita adeguato le performance energetiche migliorerebbero drasticamente.
“Stiamo sviluppando un modulo fotovoltaico costruito ad hoc per il grafene che sarà semitrasparente e più economico dei pannelli fotovoltaici attualmente in commercio” racconta Francesco Bonaccorso, “la forza del nostro lavoro è la facilità di scalabilità a livello industriale e la semplicità con cui il grafene in forma di inchiostro può inserirsi in contesti industriali già esistenti, senza significativi investimenti in macchine o infrastrutture” conclude il ricercatore IIT responsabile dello studio. “La sostituzione del platino è anche necessaria per la stabilità del pannello” commenta Aldo Di Carlo, “a lungo andare il platino può corrodersi e indurre una decomposizione dell’elettrolita, problemi che vengono risolti con l’utilizzo del grafene.”
Le tecniche di produzione dei pannelli al grafene si potrebbero già facilmente implementare industrialmente senza modificare sostanzialmente le linee produttive. Inoltre recentemente è stata fondata BeDimensional la startup che vede tra i soci fondatori anche Francesco Bonaccorso e produrrà in quantità elevate inchiostro al grafene destinato alle imprese. Sarà così presto possibile usufruire delle molteplici caratteristiche di questo nuovo materiale – conduttività termica ed elettrica, flessibilità, resistenza, trasparenza – non solo nel settore del fotovoltaico ma anche in numerosi altri settori di applicazione.
Questa tecnologia è stata sviluppata nell’ambito della Graphene Flagship, il progetto bandiera in cui la Comunità Europea ha investito 1 miliardo di euro per 10 anni e in cui i Graphene Labs dell’IIT di Genova e il CHOSE dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” giocano un ruolo di primo piano, trasformando studi di base e applicati sul grafene in tecnologie presto disponibili sul mercato.
Contenuti correlati
-
Oltre la produttività: le aziende del futuro saranno sempre più integrate con l’ambiente e le comunità
Ripensare al processo di riqualificazione di un’azienda in un’ottica più sostenibile e integrata nel territorio che la ospita si presenta come una realtà sempre più possibile. Questo è quanto emerso da “La Fabbrica del Futuro. L’evoluzione dell’architettura...
-
Nel 2023 le rinnovabili hanno generato 16,2 milioni di posti di lavoro, la metà solo in Cina
Il 2023 ha registrato il record di aumento di posti di lavoro nel settore delle energie rinnovabili, da 13,7 milioni nel 2022 a 16,2 milioni, questo è quanto emerge dal Renewable Energy and Jobs – Annual Review...
-
5 consigli per massimizzare il rendimento degli impianti fotovoltaici in inverno
La resa di un impianto fotovoltaico in inverno è generalmente inferiore rispetto a quelli estivi. In estate, infatti, se da un lato il calore eccessivo può ridurre l’efficienza dei pannelli nonché contribuire ad un loro degrado più...
-
Il primo parco solare di EDP in Spagna utilizza l’automazione di Comau
EDP, leader globale nel settore delle energie rinnovabili, testerà la tecnologia di automazione Hyperflex su larga scala per la costruzione del suo primo parco fotovoltaico in condizioni reali di installazione presso Peñaflor (Valladolid, Spagna). Il progetto, denominato...
-
Osservatorio sistemi di accumulo, trend negativo per il residenziale
L’aggiornamento del report “Osservatorio sistemi di accumulo” di Anie Federazione aderente a Confindustria presenta il trend delle installazioni di energy storage in Italia registrati dal sistema Gaudì di Terna. Il secondo trimestre 2024 registra un trend negativo...
-
Solare a rischio di attacco, lo svela una ricerca di Bitdefender
Bitdefender ha pubblicato una ricerca sui punti deboli di una piattaforma di gestione di impianti fotovoltaici ampiamente utilizzata e di una piattaforma di inverter fotovoltaici. Le vulnerabilità, se accoppiate, potrebbero consentire a un hacker di ottenere pieno...
-
Energie rinnovabili, mercato stabile e poche nuove installazioni
Stabile in Italia il mercato delle rinnovabili che registra nel primo trimestre dell’anno un incremento del 2% rispetto allo stesso periodo del 2023. Nel fotovoltaico la crescita è trainata dai segmenti commercial&industrial (+88%) e utility scale (+366%),...
-
Agrivoltaico: opportunità in Lombardia per una filiera del made in Italy
La crisi climatica, i progressi delle tecnologie, la crescita dei prezzi e le crisi geopolitiche stanno imprimendo una svolta determinante allo sviluppo delle fonti rinnovabili. L’impulso di queste fonti in Europa nel 2022 ha toccato il record...
-
Sede Siemens sempre più sostenibile col nuovo impianto fotovoltaico e colonnine per la ricarica
È stata raggiunta un’ulteriore tappa nel percorso di decarbonizzazione intrapreso da Siemens, presso il suo quartier generale a Milano: si amplia l’impianto fotovoltaico e la disponibilità di colonnine per la ricarica elettrica, a testimonianza di come digitalizzazione...
-
Radici Rinnovabili è la prima CER per il Centro-Sud Italia di Senec
Radici Rinnovabili è il primo nucleo del progetto di Comunità Energetica Rinnovabile (CER) per il centro-sud di Senec, produttore nel settore dell’accumulo energetico. La CER è stata legalmente costituita a Bisaccia (AV) il 1° marzo 2024, sottoforma...