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fotovoltaico_organicoÈ già passato qualche anno da quando si è iniziato a parlare dei nuovi pannelli fotovoltaici organici. Nel 2006, grazie al contributo della Regione Lazio, è stato fondato presso il dipartimento di Ingegneria elettronica dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata il CHOSE (acronimo per Center for Hybrid and Organic Solar Energy), centro d’eccellenza volto alla ricerca e allo sviluppo della Green Chemistry e più precisamente delle tecnologie organiche applicate alle celle fotovoltaiche.

Ma cerchiamo di capire di cosa stiamo parlando. L’elemento principale dei pannelli fotovoltaici tradizionali è il silicio, un materiale costoso, nocivo e che comincia a scarseggiare. Già dagli anni ’90 ha iniziato a farsi strada una tecnologia molto interessante per il settore fotovoltaico: le celle solari organiche. A differenza dei semiconduttori convenzionali cristallini, dove l’elemento fotoattivo era costituito appunto dal silicio, nelle celle organiche la parte fotoattiva è basata su composti organici del carbonio; emulando il processo della fotosintesi clorofilliana, viene così generata energia elettrica a partire dall’assorbimento della luce solare per mezzo di pigmenti organici. Quest’ultimi vengono ricavati spesso dalle antocianine derivate dai frutti di bosco in quanto posseggono un’ alta capacità di assorbimento della luce solare, ma anche da polimeri e molecole chimicamente sintetizzate.

Lo studio sulle celle solari ha portato negli anni allo sviluppo, più o meno concluso, di varie tipologie: le celle dye sensitized (dette anche DSSC) realizzate dal professore Micheal Graetzel, recentemente insignito del premio Millennium Technology Price, in cui gli elementi foto-elettricamente attivi sono costituiti dal pigmento organico, ossido di titanio e da un elettrolita. Vi sono poi le celle plastiche, totalmente organiche e capaci di ricaricare portatili e cellulari e infine quelle ibride (organiche e inorganiche) basate su semplici tecniche di fabbricazione.

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Passiamo ai vantaggi: le celle organiche, grazie appunto all’utilizzo di pigmenti vegetali, possono essere applicate ai pannelli mediante tecniche mutuate dalla serigrafia e dall’industria della stampa, consentendo così la realizzazione secondo precisi canoni estetici; inoltre, i materiali con cui vengono fabbricati sono molto leggeri e più flessibili rispetto al silicio e ciò porta ad un consistente abbattimento dei costi dovuti al loro trasporto. Le celle organiche, a differenza del silicio mono e policristallino hanno un basso impatto ambientale in quanto vengono prodotte con bassi costi energetici e, di conseguenza, la loro fabbricazione immette nell’ambiente una quantità inferiore di scarichi nocivi, aspetto questo che le rende ecocompatibili. Di contro, bisogna anche notare alcuni inconvenienti non ancora del tutto superati tra cui l’efficienza resa rispetto ai pannelli tradizionali. Test in laboratorio dimostrano un’efficienza del 5% rispetto al 12% di una cella tradizionale. Non solo. "Bisognerebbe modificare il tipo di elettrolita da utilizzare. Quello utilizzato al momento risulta corrosivo e richiede elettrodi molto resistenti” afferma Franco Giannini, direttore del Dipartimento di Ingegneria Elettronica presso Tor Vergata. Nell’attesa di conoscere gli sviluppi che questa applicazione avrà sul mercato, già alcune multinazionali come Dyesol, Aisin, Hitachi e Sharp stanno investendo sulla loro implementazione, attratte dai minori costi di produzione e di deposito.

Fabrizio Mistretta

 

 

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