Le innovazioni per rendere più efficienti gli impianti fotovoltaici
Lo sviluppo tecnologico applicato al campo all’ecosostenibilità permette oggi di produrre energia pulita e di introdurre alternative green in settori fino ad ora caratterizzati dall’impiego dalle fonti fossili.
Il fotovoltaico sta gradualmente riducendo le emissioni di CO2 sia dal comparto del riscaldamento domestico che da quello della mobilità, che sono tra le principali fonti di inquinamento nel mondo.
Affinché questa tecnologia possa avere sempre maggiore diffusione, è necessario renderla sempre più efficiente e accessibile, offrendo all’utente non solo la possibilità di contribuire positivamente a livello ambientale, ma anche di ottenere un vantaggio economico dalll’autoprodurre energia per soddisfare il proprio fabbisogno.
Per questo motivo, la ricerca e lo sviluppo di nuove soluzioni tecnologiche nel mercato fotovoltaico è cruciale per il successo della transizione energetica.
Già nel 2019 si è la capacità delle celle fotovoltaiche di convertire i raggi solari in energia è stata alzata dalla media del 20% dei pannelli comunemente disponibili in commercio fino al 25%.
Tuttavia, c’è ancora ampio margine di miglioramento e ogni giorno nei laboratori si sperimentano nuove soluzioni per aumentare l’efficienza delle celle.
I contatti passivati, un progetto in sviluppo ormai da sette anni, utilizzano due strati di silicio ossidato e cristallizzato per incrementare la percentuale di cariche elettriche che passano dalla cella solare al contatto metallico, aumentando così il tasso di conversione in energia.
Un’altra strada intrapresa già molti anni riguarda la stratificazione, ovvero l’inserimento di altri materiali avanzati in aggiunta al silicio, per superare i suoi limiti di capacità di conversione.
Nel corso degli anni sono state studiate diverse combinazioni e recentemente dei ricercatori dell’Università dell’Illinois hanno proposto di impiegare il fosfuro di arseniuro di gallio: questo materiale aumenta la percentuale di assorbimento della luce visibile, lasciando poi al silicio il compito di convertirla in energia.
Questa soluzione permette di incrementare la capacità di conversione del 50% rispetto a quella attuale: questo risultato promettente ha incoraggiato le ricerche in questa direzione per semplificare e stabilizzare il processo produttivo di queste celle così da poter introdurre sul mercato questa tecnologia.
Anche l’informatica offre il suo contributo al miglioramento degli impianti fotovoltaici. Oltre all’algoritmo di previsione dell’irraggiamento solare, si sta puntando sull’intelligenza artificiale per supportare la ricerca sui nuovi materiali delle celle solari.
Utilizzando il machine learning, ovvero la capacità dell’intelligenza artificale di integrare nuovi dati e informazioni per ‘imparare’ e diventare più efficiente, gli elaboratori potranno sperimentare virtualmente su tutto lo spettro di materiali e combinazioni disponibili, predicendo la loro efficienza se impiegati in una cella solare.
Questa soluzione, basata su un codice disponibile gratuitamente, permetterà di accelerare le ricerche sui pannelli fotovoltaici, indirizzando i ricercatori sulla direzione giusta e lasciando più spazio ai test pratici.
Questo costante spirito di ricerca e sviluppo sulle celle fotovoltaiche lo si trova anche in sonnen per i sistemi di energy storage. Grazie alla sua attività di R&D, sonnen offre soluzioni sempre più performanti, facili da integrare e accessibili per l’accumulo fotovoltaico, incrementando la copertura del fabbisogno energetico di un impianto domestico.
