Nano-antenne per nuova energia solare

13-settembre-2010

Pannelli fotovoltaici sempre piu’ piccoli ed efficienti

I pannelli solari si preparano a diventare molto più piccoli e nello stesso tempo molto più efficienti e potenti. La miniaturizzazione debutta nell’energia solare grazie alle nano-antenne messe a punto negli Stati Uniti, presso il Massachusetts Institute of Technology (Mit), e descritte nell’edizione online della rivista Nature Materials.

Le minuscole antenne promettono di rendere i pannelli solari fino a 100 volte più efficienti perché riescono a catturare una maggiore quantità dei “pacchetti” in cui viaggia l’energia luminosa (fotoni) e a trasformarli in elettricità da immagazzinare nelle celle solari. Il loro segreto è nella struttura e nei materiali che le compongono.

Nano Antenne

Le nano-antenne sono formate infatti da “corde” lunghe 10 milionesimi di metro (micrometri) e dal diametro di 4 micrometri (ossia oltre 10 volte più sottile di un capello). Le fibre che formano le corde sono i nanotubi di carbonio, ossia minuscoli tubi composti da atomi di carbonio.

Per avere un’idea della complessità delle nuove antenne basti pensare che ciascuna di esse è composta da circa 30 milioni di nanotubi di carbonio organizzati su due strati, uno più interno ed uno esterno, formati da nanotubi con diverse proprietà elettriche. La grande novità è che i ricercatori del Mit, coordinati dall’ingegnere chimico Michael Strano, per primi al mondo sono riusciti a controllare il comportamento di nanotubi con proprietà diverse e costruire un prototipo di pannello fotovoltaico utilizzando la nuova antenna. In un dispositivo come questo l’antenna potrebbe concentrare i fotoni prima che la cella solare li converta in energia elettrica. Ma prima di realizzarlo i ricercatori vogliono rendere il processo ancora più efficiente, riducendo al minimo le perdite di energia durante il trasporto all’interno delle fibre.

E’ probabile che in un futuro non molto lontano non si vedranno più i grandi pannelli solari necessari oggi e che “saranno sufficienti spazi molto piccoli per sistemare le nuove celle fotovoltaiche, equipaggiate con le antenne che veicolano i fotoni al loro interno”, immaginano i ricercatori. Una prospettiva resa ancora più realistica dai costi più accessibili dei nanotubi di carbonio e che, secondo Strano, nei prossimi anni continueranno a ridursi. Accanto ai pannelli solari “in miniatura”, le nano-antenne permetteranno di ottenere dispositivi più potenti per la visione notturna e telescopi molto più efficienti di quelli attuali

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