Celle in configurazione 3D per raddoppiare la potenza solare prodotta

Lo sviluppo delle celle fotovoltaiche è in continua evoluzione, si cerca di produrre dispositivi capaci di acquisire e convertire la maggiore parte della radiazione luminosa. La maggior parte degli sforzi è concentrata sulle prestazioni delle singole celle e prevede l’abbinamento di differenti materiali e l’utilizzo di nuovi composti a base di silicio o di natura organica.

L’approccio adottato dai ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) permette invece di analizzare i vantaggi ottenuti dalle combinazioni di celle secondo schermi geometrici modulari. La conformazioni tridimensionale delle strutture di sostegno permette di inclinare in modo differente i singoli moduli, diversamente da quanto avviene nelle attuali coperture di tipo piano. Sfruttando elementi base, come cubi o cilindri, è possibile orientare le celle per catturare al meglio la luce solare. Alcuni risultati preliminari mostrano incrementi dell’output di potenza da 2 a 20 volte superiori rispetto alle installazioni planari.

Per arrivare a questi risultati sono state portate a termine numerose analisi al computer e sono stati utilizzati algoritmi di calcolo espressamente congegnati. Non solo, sono stati compiuti numerosi test pratici, che hanno permesso di osservare quanto, la nuova conformazione delle celle si adatti agli ambienti più svantaggiati, dove la luce solare e meno intensa e disponibile per meno ore al giorno.

Le prove hanno consentito di osservare come l’energia catturata sia più stabile, nel corso dell’intera giornata, rispetto al variare delle stagioni e in presenza di ombre e nuvole. L’architettura tridimensionale di tali celle è dunque più versatile e flessibile rispetto agli attuali schemi costruttivi e, nonostante costi di realizzazione più alti di quelli attuali, consente una netto incremento di energia prodotta. L’energia catturata con questi sistemi, tramite torri verticali, per esempio, assicura un’ottima ricettività della luce anche nei momenti in cui il sole è più vicino all’orizzonte, al mattino e alla sera. La potenza generata è perciò più uniforme e facile da integrare con la rete elettrica esistente.

In aggiunta, il costo in continua diminuzione delle celle fotovoltaiche favorirà lo sviluppo di questo “soluzioni tridimensionali”, andando a compensare l’esborso necessario per la realizzazione della struttura di sostegno, per l’installazione e l’autorizzazione di componenti specifici.