I pannelli solari Bendy sono altrettanto buoni di quelli normali

Le celle solari esistenti vengono normalmente utilizzate solo su superfici piane e statiche per evitare che si rompano, ma ora esiste un’alternativa flessibile con la stessa efficienza di generazione di energia

Di Alex Wilkins

24 maggio 2023

Queste celle solari possono piegarsi senza rompersi

Wenzhu Liu

Celle solari leggere e flessibili, efficienti quanto quelle convenzionali, potrebbero espandere enormemente l’uso dell’energia solare.

La maggior parte delle celle solari in uso oggi sono a base di silicio cristallino, grazie alla loro elevata efficienza e facilità di produzione, ma possono essere posizionate solo su superfici piane e statiche perché si rompono sotto stress. Le celle solari flessibili esistenti realizzate con altri materiali offrono un’alternativa, ma al costo di un’efficienza energetica molto inferiore.

Ora, Wenzhu Liu dell’Accademia cinese delle scienze di Shanghai e i suoi colleghi hanno sviluppato una cella sottile e leggera a base di silicio, così flessibile da potersi avvolgere su se stessa senza perdere efficienza.

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Il team ha creato la cella assottigliando innanzitutto un wafer di silicio fotovoltaico di oltre il 60%, rendendolo flessibile come la carta, ma anche riflettente e quindi meno efficiente. Il trattamento chimico della superficie per creare microscopiche protuberanze a forma di piramide ripristina questa efficienza, ma la rende fragile quando piegata, finché Liu non ha avuto l’idea di risolvere il problema.

"Un giorno, quando ho strappato un sacchetto di plastica per alimenti, la piccola tacca sul bordo del sacchetto mi ha spinto a chiedermi se la tendenza delle celle di silicio a frammentarsi sotto stress meccanico sia causata da tacche taglienti sui bordi dei wafer", dice.

Dopo aver filmato le cellule trattate che si spezzavano al rallentatore, Liu e il suo team si sono resi conto che le crepe sarebbero iniziate sul bordo di una cella nei canali tra le piramidi. Quando hanno ammorbidito questi canali e hanno provato a piegare una cella, hanno scoperto che si accumulavano molte piccole crepe superficiali ma la cella non si rompeva e manteneva la sua efficienza.

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Le celle sono abbastanza leggere da poter essere utilizzate su un drone

Wenzhu Liu e altri (2023)

Le celle flessibili possono essere facilmente fabbricate utilizzando le tecniche esistenti dei wafer di silicio e, poiché sono il 95% più leggere delle celle rigide, potrebbero essere utilizzate sulle pareti senza compromettere l’integrità dell’edificio. Liu e il suo team hanno testato le celle in ambienti estremi – come al Polo Sud, su un drone che volava a un’altitudine di 20 chilometri e su un pallone aerostatico con vento forte – e hanno scoperto che funzionavano altrettanto bene e talvolta meglio delle celle solari rigide.

Kyle Frohna dell'Università di Cambridge afferma che il lavoro è davvero impressionante. "Apre il silicio a tutta un'altra classe di applicazioni, ad alcune delle quali abbiamo pensato e ad altre alle quali probabilmente non abbiamo nemmeno ancora pensato."

Riferimento alla rivista:

Natura DOI: 10.1038/s41586-023-05921-z

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