Semitrasparenti, low cost, in grafene. È questo il futuro dei pannelli fotovoltaici: presto avremo finestre intelligenti al grafene che producono energia. Parola di Francesco Bonaccorso, ricercatore presso i Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia e di Aldo Di Carlo del Polo Solare Organico Regione Lazio (CHOSE) dell’Università Tor Vergata di Roma , entrambi alla guida di un team di ricerca che sta aprendo 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.
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I ricercatori IIT-CHOSE hanno realizzato un modulo solare al grafene di circa 50 centimetri quadrati, il più grande mai realizzato con questo nuovo materiale, basato sulla tecnologia dye-sensitized solar cell sulla quale sia gruppi di ricerca sia varie 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.
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“La forza del nostro lavoro è proprio 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” spiega Francesco Bonaccorso. “La sostituzione del platino è anche necessaria per la stabilità del pannello” spiega 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.”
Questo è, dunque, 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.
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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. Progetto in cui i pannelli fotovoltaici rappresentano solo un punto di partenza per i Graphene Labs dell’IIT di Genova e il CHOSE dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”: l’obiettivo, infatti è 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.
