Rinnovabili, alla Bicocca finestre fotovoltaiche meno tossiche

Da sinistra, Meinardi e Brovelli, autori della ricerca
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La novità consiste nell'utilizzo di nanosfere di silicio al posto di cadmio, indio o selenio: l'invenzione messa a punto dai ricercatori milanesi in collaborazione con l'università del Minnesota

Le finestre fotovoltaiche si dotano di un nuovo “ingrediente”: le nanosfere di silicio, meno tossiche e più economiche degli elementi utilizzati finora. Accade grazie al dipartimento di Scienza dei materiali dell’Università di Milano-Bicocca. Si apre così una nuova frontiera nel settore delle rinnovabili, rendendo più vantaggiose le finestre fotovoltaiche, che permettono di aumentare la superficie di un edificio da poter sfruttare per la produzione di energia elettrica.

Una ricerca italo-statunitense – Lo studio, condotto da Francesco Meinardi e Sergio Brovelli della Bicocca in collaborazione con l’Università del Minnesota, è stato pubblicato su “Nature Photonics” e dimostra come sia possibile sostituire con delle nanosfere di silicio gli altri elementi potenzialmente tossici, come il cadmio, o non propriamente economici, come l’indio e il selenio, utilizzati finora nella realizzazione delle finestre fotovoltaiche.





Un materiale economico – Una delle tecniche per la loro produzione è quella che si basa sui concentratori solari luminescenti (Lsc): delle lastre di plastica contenenti particolari materiali in grado di assorbire le radiazioni solari concentrandole sui loro bordi, sui quali vengono installate le tradizionali celle fotovoltaiche che convertono la luce in elettricità. E proprio negli Lsc andrà a inserirsi il nuovo elemento. "Il silicio – spiegano i ricercatori – è economico, abbondante in natura, non tossico e capace piuttosto bene di assorbire la luce solare”.

Le modifiche effettuate dai ricercatori – Nella sua forma convenzionale, il silicio non è però in grado di riemettere la luce assorbita. E qui entrano in campo Brovelli e Meinardi: "Siamo riusciti a ingannare la natura riducendo le dimensioni dei nostri cristalli di silicio a pochi miliardesimi di millimetro (nanosfere, appunto, ndr)" raccontano. "Su questa scala dimensionale è come se la natura non lo riconoscesse più come silicio e quindi gli permettesse di comportarsi come un eccellente emettitore, che funziona benissimo all’interno dei nostri Lsc".

Risultati incoraggianti – Queste nanosfere sono anche alla base di un portafoglio di brevetti che ha dato vita, l'anno scorso allo spin off universitario Glass To Power, start-up nata per sviluppare l’attività di ricerca industriale necessaria a trasformare i prototipi di laboratorio in prodotti commerciali. E i risultati ottenuti dalla Bicocca con le finestre fotovoltaiche, premiate anche ai recenti R&D100 Awards 2016 negli Usa, fanno ben sperare: l’obiettivo è quello di arrivare in breve tempo a produrre pannelli fotovoltaici semitrasparenti e a basso costo.

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