Celle solari leggere come bolle di sapone

Le celle solari incredibilmente leggere e sottili sviluppate dai ricercatori del MIT
Le celle solari incredibilmente leggere e sottili sviluppate dai ricercatori del MIT Joel Jean and Anna Osherov

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un nuovo tipo di celle solari che potrebbe radicalmente cambiare il concetto di utilizzo dell'energia fotovoltaica: secondo gli scienziati statunitensi si tratta infatti delle celle più leggere e sottili mai prodotte, tanto da poter essere in grado di alimentare la prossima generazione di dispositivi portatili.

Per dare una prova dell'estrema leggerezza delle loro celle, gli scienziati coinvolti hanno condotto un insolito test appoggiandone una sopra una bolla di sapone, che non è esplosa: "Potrebbe essere così leggera che non sapresti neanche che è lì, sulla tua camicia o sul tuo notebook", spiega il professor Vladimir Bulović, responsabile del progetto.

Come descritto in un paper pubblicato su Organic Electronics, l'aspetto maggiormente innovativo è la realizzazione della cella solare, del substrato che la supporta e del rivestimento che la protegge dall'ambiente circostante in un'unica soluzione. La cosa è particolarmente rilevante per quanto riguarda il substrato, che non ha mai bisogno di essere maneggiato, pulito o rimosso dall'ambiente a vuoto durante la fabbricazione, il che permette di ridurre al minimo l'esposizione alla polvere o ad altri agenti contaminanti che potrebbero comprometterne la performance.

Le celle solari incredibilmente leggere e sottili sviluppate dai ricercatori del MIT Le celle solari incredibilmente leggere e sottili sviluppate dai ricercatori del MIT  Joel Jean and Anna Osherov

Nel loro esperimento, mirato a dimostrare la validità del concept, gli scienziati del MIT hanno utilizzato il parilene, un polimero flessibile piuttosto comune, normalmente utilizzato come rivestimento per la protezione di dispositivi biomedici impiantati o circuiti stampati da danni ambientali.

In questo caso, il polimero plastico è stato utilizzato sia per il rivestimento che per il substrato, mentre lo strato primario in grado di assorbire la luce è stato costruito in dibutilftalato, un materiale organico. L'intero processo ha luogo in una camera a vuoto a temperatura ambiente e senza l'utilizzo di solventi o di alte temperature, che invece fanno parte del processo di produzione delle "normali" celle solari.

Anche se potrebbero essere necessari degli anni per sviluppare questa tecnologia in un prodotto commerciale, le potenzialità sono decisamente enormi. Le celle solari in questione non sono infatti particolarmente efficienti, ma hanno un rapporto energia/peso tra i più alti mai ottenuti. Mentre le classiche celle solari, il cui peso è aumentato da una copertura di vetro, arrivano a produrre 15 watt per ogni chilo, quelle sviluppate al MIT arrivano a generare 6 watt per grammo, ossia circa 400 volte di più.

Questo ridottissimo peso potrebbe permettere l'utilizzo in situazioni nelle quali anche pochi grammi in più o in meno fanno la differenza. Ad esempio, potrebbero trovare spazio su navicelle e satelliti, o anche su palloni aerostatici utilizzati per la ricerca. Ma anche su device come smartphone, tablet, smartwatch, il che eviterebbe di mettere frequentemente in ricarica i nostri dispositivi elettronici.

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