I ricercatori australiani sviluppano celle solari verniciabili direttamente sui pannelli solari

Celle solari stampabili e flessibili, che potrebbero drasticamente diminuire il costo delle energie rinnovabili, sono state sviluppate dal dottorando Brandon MacDonald in collaborazione con i suoi colleghi dell’Università di Melbourne, in Austrialia.

I ricercatori hanno sviluppato pannelli solari che possono essere dipinti o stampati direttamente su una superficie. Con l’aiuto dell’istituto di ricerca CSIRO, il dottorando dell’Università di Melbourne Brandon MacDonald ha prodotto celle solari così piccole che possono essere sospese in un liquido, come inchiostro o vernice. MacDonald spera che la nuova tecnologia possa far diventare due o tre volte più economica la produzione di pannelli rispetto alle celle solari attualmente sul mercato, e Macdonald dice di aspettarsi le celle  sul mercato entro 5 anni. I nuovi pannelli saranno realizzati in nano-cristalli con un diametro di appena pochi milionesimi di millimetro. MacDonald dice che userà solo l’1 per cento dei materiali necessari per far funzionare i pannelli solari tradizionali.

“Con l’utilizzo di inchiostro a nano-cristalli si può fabbricare pannelli in modo continuo, e questo dovrebbe rendere le celle molto più economiche da produrre. Possiamo poi applicare questo inchiostro su una superficie, che potrebbero essere vetro, plastica o metalli”.

I nano-cristalli, noti anche come punti quantici, sono semiconduttori minuscoli, con un diametro di pochi milionesimi di millimetro. A causa delle loro dimensioni estremamente piccole possono rimanere sospese in una soluzione. Questa soluzione può essere depositata su una varietà di materiali, tra cui plastica flessibile o lamine di metallo, e con l’essiccazione si forma una pellicola sottile. Macdonald ha scoperto che depositando strati multipli di nano-cristalli si possono poi riempire eventuali difetti che si formano durante il processo di essiccazione.

Il nanocristalli sono costituiti da un materiale semiconduttore chiamato tellururo di cadmio, che è un forte assorbitore di luce. Ciò significa che le celle risultanti possono essere molto sottili. La tecnologia non si limita a celle solari. Può anche essere usata per fare le versioni stampabili di altri dispositivi elettronici, come i diodi emettitori di luce, i laser o i transistor.

“La quantità totale di materiale utilizzato in queste celle è di circa l’1% di quello che si userebbe per una cella solare al silicio. Anche rispetto ad altri tipi di celle al tellururo di cadmio, le nostre sono molto più sottili, con circa un decimo del materiale. Il vantaggio con le celle solari convenzionali, che sono a base di silicio e vengono usate ormai da 60 anni, è che sono molto efficienti nel convertire la luce solare in energia. Ma per realizzarle esiste un processo piuttosto costoso e richiede tempo, ed è per questo che ancora oggi l’energia solare è più costoso, per esempio, del carbone o dei combustibili fossili. Con questi inchiostri, e alla fine si tratterà di stampare le celle su larga scala, con un costo economicamente competitivo con le fonti energetiche tradizionali “, afferma Macdonald.

Per il suo lavoro di Macdonald ha ricevuto il premio di Innovatore 2010/11  della DuPont Young e ha visto il suo lavoro pubblicato sulla prestigiosa rivista Nano Letters.