I pannelli solari del futuro saranno d’oro?

di Claudio Riccardi del 2 aprile 2013

Per captare e immagazzinare l’energia solare siamo soliti immaginare a pannelli composti da materiali semiconduttori. Le tecnologie fotovoltaiche in uso, affinate nel corso degli anni, basano il proprio principio di funzionamento sulla reazione che la luce solare scatena al contatto con gli elettroni presenti sulle lamine di silicio.

Un team di ricercatori della University of California di Santa Barbara ora propone però un’alternativa, che oseremmo dire … preziosa.

Chimici e ingegneri coinvolti nel progetto hanno infatti sostituito il semiconduttore convenzionale con dell’oro, in forma colloidale. Si tratta di una miscela, con al centro delle nanobarre auree coperte nella parte superiore da uno strato cristallino di diossido di titanio costellato da nanoparticelle di platino, nella parte inferiore invece immerse in un composto, il borato di cobalto.

Esposto alla fonte di calore, il colloide vede i propri elettroni di conduzione sottoposti a un’oscillazione collettiva che consente di assorbire una grande quantità di luce. Questa eccitazione  – precisano gli scienziati americani – viene chiamata “plasmone di superficie”.

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Nello specifico, gli elettroni eccitati si spostano verso la parte superiore delle nanobarre superando il filtro costituito dal diossido di titanio e venendo infine catturati dalle particelle di platino. In presenza di acqua e di un catalizzatore, la reazione porta al rilascio di idrogeno e ossigeno.

Tradotto in soldoni, ci troviamo di fronte ad una potenziale rivoluzione nel mondo dei dispositivi di conversione solare. I primi esperimenti, per quanto embrionali, hanno mostrato come le nanobarre non siano afflitte dai problemi di fotocorrosione che penalizzano i semiconduttori canonici. D’altra parte, però, c’è molto da lavorare per accrescere degli standard di costo ed efficienza che al momento risultano decisamente inferiori.

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