La svolta dei pannelli solari apre la strada all'"utilità".

Gli scienziati hanno scoperto come raddoppiare l'efficienza di una cella solare ultraleggera, che secondo loro potrebbe essere utilizzata per raccogliere l'energia del sole nello spazio su una scala mai vista prima.

I pannelli solari di prossima generazione, costruiti da un team dell’Università della Pennsylvania, utilizzano strati oltre mille volte più sottili di un capello umano, ma in grado di assorbire una quantità di luce solare paragonabile alle celle solari disponibili in commercio. L'estrema sottigliezza ha valso loro l'etichetta bidimensionale, o 2D TMDC, poiché hanno uno spessore di solo pochi atomi.

Secondo i ricercatori, la capacità di produrre più elettricità in termini di peso rispetto alle tradizionali celle solari al silicio le rende particolarmente adatte per essere inviate nello spazio per raccogliere l'energia solare.

"L'elevata potenza specifica è in realtà uno dei più grandi obiettivi di qualsiasi tecnologia di raccolta della luce o di energia basata sullo spazio", ha affermato Deep Jariwala dell'Università della Pennsylvania.

"Questo non è importante solo per i satelliti o le stazioni spaziali, ma anche se si desidera una reale energia solare su scala industriale nello spazio. Il numero di celle solari [al silicio] che si dovrebbero spedire è così grande che attualmente nessun veicolo spaziale può portarle." quei tipi di materiali lassù in un modo economicamente sostenibile."

Modellando computazionalmente l’innovativa cella solare, il professor Jariwala e il suo team sono stati in grado di elaborare un progetto che ha un’efficienza doppia rispetto a quanto precedentemente dimostrato.

Un articolo che descrive in dettaglio la ricerca, intitolato "Quanto possono essere buone le celle solari eccitoniche 2D?", è stato pubblicato martedì sulla rivista scientifica Device.

I ricercatori ora sperano di capire come ottenere una produzione su larga scala per il progetto.

"Penso che le persone si stiano lentamente rendendo conto che i TMDC 2D sono eccellenti materiali fotovoltaici, anche se non per applicazioni terrestri, ma per applicazioni mobili, più flessibili, come le applicazioni spaziali", ha affermato il professor Jariwala.

"Il peso delle celle solari 2D TMDC è 100 volte inferiore a quello delle celle solari al silicio o all'arseniuro di gallio, quindi all'improvviso queste celle diventano una tecnologia molto interessante."

Il concetto di pannelli solari spaziali è stato teorizzato per la prima volta più di 50 anni fa, quando gli scienziati hanno notato che l’energia del Sole poteva essere convertita in microonde e trasmessa alle stazioni riceventi a terra che la convertono in elettricità.

Presenta numerosi vantaggi rispetto alle configurazioni terrestri, poiché non sarebbero limitate dalla copertura nuvolosa o dal ciclo tipico del Sole.

La ricerca ha subito un’accelerazione negli ultimi anni a seguito di importanti scoperte e sviluppi con la raccolta di energia solare e i lanci di razzi orbitali, inclusa l’emergere di società spaziali private come SpaceX che hanno ridotto significativamente i costi di trasporto dei carichi utili nello spazio.

Il mese scorso, l’agenzia spaziale giapponese JAXA ha annunciato che puntava a installare i primi trasmettitori satellitari per un parco solare su scala commerciale nello spazio entro il 2025.

L'Agenzia spaziale europea sta inoltre pianificando di istituire un programma di sviluppo per questa risorsa energetica rinnovabile non sfruttata attraverso il suo programma Solaris.