Fotovoltaico trasparente, il futuro delle rinnovabili.

Sembra destinata a diventare la nuova frontiera della produzione energetica rinnovabile, anche per l’aspetto sicuramente meno impattante, che la rende una tecnologia sempre più richiesta poiché unisce funzionalità, utilità e design.

Sembra destinata a diventare la nuova frontiera della produzione energetica rinnovabile, anche per l’aspetto sicuramente meno impattante, che la rende una tecnologia sempre più richiesta poiché unisce funzionalità, utilità e design.  

Di cosa stiamo parlando? Dell’evoluzione dei pannelli solari: il fotovoltaico trasparente 

 

I moduli fotovoltaici trasparenti sono altamente apprezzati, in quanto rendono le nuove costruzioni davvero più smart ed ecologiche: oltre a produrre elettricità, i pannelli trasparenti – attraversati dai raggi di luce solare proprio come fossero un normale vetro – permettono l’ingresso della luce all’interno degli spazi, diventando quindi architettonicamente molto più appetibili. Inoltre, nel passaggio attraverso il pannello, i raggi solari vengono filtrati da raggi ultravioletti e infrarossi non visibili con l’occhio umano, che vengono catturati. 

 

Tipologie di pannelli  

I pannelli fotovoltaici trasparenti sono costruiti con materiali plastici o vetrosi e possono avere diversi gradi di trasparenza. 

La versione più “basica” del pannello trasparente è rappresentata da un pannello fotovoltaico simile a quello tradizionale ma formato da due strati in vetro, sopra e sotto, al cui interno sono inserite delle normali celle fotovoltaiche, che sono quindi presenti e visibili, ma la luce riesce comunque ad attraversare le zone trasparenti dove non sono presenti celle.  

 

La grande evoluzione tecnologica è invece costituita da vere e proprie lastre fotovoltaiche trasparenti.  Ci sono al momento sul mercato diverse tecnologie che permettono di trasformare i fotoni in elettroni.  Ma come è possibile che un materiale trasparente riesca ad assorbire la luce?

La tecnologia principale e maggiormente utilizzata attualmente è molto simile al principio dei vetri selettivi, usati nelle facciate continue o negli infissi con la finalità di ridurre la dispersione termica. Il vetro selettivo respinge le radiazioni termiche esterne senza ridurre trasparenza e passaggio della luce grazie a particolari trattamenti della superficie. Allo stesso modo, nel caso dei pannelli fotovoltaici trasparenti viene utilizzato un concentratore solare luminescente trasparente TLSC (Transparent Luminescent Solar Concentrator), ovvero una sostanza costituita da particolari molecole luminescenti che viene applicata sulle lastre plastiche o di vetro. Le lastre diventano così foto attive, poiché questa luminescenza viene catturata e riemessa all’interno della lastra. La radiazione viene quindi convogliata verso i bordi della lastra di vetro dove si trovano delle speciali cellule fotovoltaiche in strisce sottilissime, che permettono la produzione di elettricità. Al pari del vetro selettivo, anche questa tecnologia permette di assorbire lunghezze d’onda della luce non visibili all’occhio umano, come la luce infrarossa e ultravioletta. 

 

Pro e Contro 

Secondo il principio alla base di questa tecnologia, tutto ciò che è vetro potrebbe generare elettricità: dalle finestre di qualsiasi edificio fino ai display degli smartphone. C’è dunque potenziale per una vera e propria rivoluzione tecnologica, se non per il fatto che questa tecnologia ha un limite: rispetto a quello tradizionale, il fotovoltaico trasparente ha una resa nettamente inferiore, riesce infatti a convertire circa il 12% dell’energia ricevuta in energia elettrica utilizzabile. 

Per lo stesso principiò però, minore efficienza ma maggiore possibilità di sviluppo superficiale, questa tecnologia potrà essere facilmente diffusa sul larga scala, basti pensare a quanto enorme sia il potenziale delle nostre città quanto a superficie vetrata, recuperando quindi notevolmente rispetto al fotovoltaico tradizionale, installabile solo sui tetti.  

Solo negli Stati Uniti si stima che attualmente ci siano circa sette miliardi di metri quadrati di superficie in vetro, grazie ai quali la tecnologia del fotovoltaico trasparente sarebbe in grado di soddisfare circa il 40% della domanda attuale di energia degli USA. Ipoteticamente, integrando fotovoltaico tradizionale e solare trasparente, il fabbisogno totale di energia degli Stati Uniti potrebbe essere soddisfatto grazie alla fonte solare, a patto che sia altresì migliorata la tecnologia di accumulo dell’energia.   

Un altro vantaggio del pannello solare trasparente è che il surriscaldamento delle celle, che spesso provoca la riduzione dell’efficienza, risulta essere ridotto. Inoltre, passando attraverso la lastra, la radiazione incidente è convertita nelle lunghezze d’onda che massimizzano il rendimento delle celle. 

Con il fotovoltaico trasparente si possono realizzare pannelli che vanno a sostituire i vetri delle finestre, pensiline e parapetti dei balconi, ma è nel settore agro-alimentare che questa tecnologia sta trovando attualmente largo impiego, in particolare nella realizzazione di serre: grazie al fotovoltaico trasparente è infatti sfruttare il passaggio della luce solare necessario alle colture e contemporaneamente produrre energia per le attività correlate. 

 

 

La tecnologia del fotovoltaico trasparente è in continua evoluzione, altre tipologie in continuo sviluppo sono basate su moduli trasparenti con gel al silicio, in grado di produrre fino a 100w per mq, a base organica, in grado di produrre fino a 300w per mq, o ancora a base di grafene, ancora in fase di studio.  

Insomma, è molto probabile che lo sviluppo di questo tipo di tecnologia e le sue diverse applicazioni rappresentino il futuro delle rinnovabili: basso impatto ambientale, alta efficienza e attenzione al design e all’estetica. 

 

 

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