Fotovoltaico, celle solari dalle fibre del legno
Grazie a una ricerca internazionale è stato realizzato un nuovo tipo di carta dalle fibre del legno trasparente al 96% e che in futuro potrebbe rimpiazzare i substrati di plastica di cui sono composte le celle solari.
E' il risultato di una ricerca realizzata attraverso una collaborazione fra tre diversi atenei: l'università del Maryland, la South China University of technology e l'università Lincoln del Nebraska. Questo nuovo tipo di carta possiede infatti delle caratteristiche che renderebbero le celle oltre che maggiormente sostenibili dal punto di vista ambientale (la carta è una risorsa rinnovabile), anche più economiche ed efficienti.
Secondo i ricercatori, infatti, le prestazioni delle celle solari dipendono da due caratteristiche, riscontrabili nei materiali di cui sono composte: da una parte un'alta trasparenza ottica, che permette una buona trasmissione della luce, e dall'altra un livello elevato di cosiddetta "optical haze" che si determina sulla base del grado di diffusione ottica (sparpagliamento, in inglese scattering), ovvero il modo in cui si diffonde la luce durante un'interazione luce-materia. In poche parole un materiale con un "optical haze" elevata garantisce un maggiore assorbimento della luce.
Finora, però, i materiali con un'elevata trasparenza (circa il 90%), hanno dimostrato livelli molto bassi di "optical haze" (meno del 20%). La nuova carta, invece, ideata dagli scienziati coinvolti nella ricerca ha un'elevata trasparenza (96%) e allo stesso tempo anche un'elevata "optical haze", circa il 60%, che è il livello più elevato mai riscontrato nei substrati trasparenti. Il motivo sta nel fatto che la nuova carta è nanoporosa piuttosto che microporosa come la carta tradizionale; questo vuol dire meno cavità all'interno del materiale che sparpaglia la luce.
Il team di ricerca ha creato questa carta speciale trattando le fibre del legno attraverso un processo chiamato TEMPO che permette di far crescere le fibre e ridurle poi, facendole collassare, in strutture strettamente legate, dense (da qui la nanoporosità). La nuova carta è stata testata per ricoprire delle lastre di silicio. L'esperimento ha dimostrato che le celle rivestite di carta possono raccogliere la luce con un'efficienza del 10%. Questo è avvenuto attraverso una semplice tecnica di laminazione che potrebbe essere impiegata sulle celle già esistenti per applicare la nuova carta e migliorarne l'efficienza.
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