Un gruppo di ricercatori del National Institute for Interdisciplinary Science and Technology, in una ricerca recentemente pubblicata, ha affermato di aver migliorato l’efficienza delle celle DSC (Dye-sensitised solar cells, celle solari sensibilizzate con i coloranti), aumentandone anche la stabilità, in modo da poterle utilizzare in ambienti chiusi. Questa tecnologia potrebbe segnare una svolta nell’alimentazione di piccoli dispositivi come gli orologi e per tante altre applicazioni.
Il fotovoltaico si conferma una delle soluzioni più apprezzate per la produzione di energia pulita, grazie alla crescente sensibilità verso l’ambiente e alla necessità di ridurre i costi energetici. Sia i privati che le aziende mostrano un interesse sempre maggiore verso questa tecnologia, considerando non solo la sua capacità di integrarsi con altre soluzioni green (alcune di queste si possono trovare sul sito SunPark.it) ma anche i vantaggi legati all’autoproduzione e all’accumulo energetico.
Ma a cosa serve la tecnologia DSC? In sintesi, consente ai moduli fotovoltaici di imitare la fotosintesi clorofilliana, trasformando la luce solare in energia attraverso una molecola ingegnerizzata simile alla clorofilla. Sebbene sia stata sviluppata già negli anni Novanta, si distingue per il costo inferiore rispetto ai pannelli fotovoltaici in silicio. La sua versatilità la rende adatta ad applicazioni innovative, come l’uso di vetri fotovoltaici applicabili, ad esempio, sui grattacieli per produrre energia. Tuttavia, tale tecnologia presenta importanti limiti, tra cui una minore efficienza nella conversione energetica e una stabilità ridotta, che ne compromette la durata operativa rispetto ai pannelli in silicio, che hanno 25 anni di produttività garantita.
Il team di ricerca indiano sembra aver compiuto significativi progressi tramite l’utilizzo di un nuovo sensibilizzatore a base di trifenilammina di starburst. La combinazione con il colorante XYB migliora l’efficienza della cella solare, rendendola performante anche sotto luci artificiali, come quelle che abbiamo in casa. Testata con diverse intensità di luce, la cella ha raggiunto un’efficienza del 40% sotto una lampada con un’intensità luminosa di 4000 lux, tipica dell’illuminazione casalinga, candidandosi così come soluzione ideale per applicazioni fotovoltaiche indoor. Il modulo fotovoltaico ha mostrato, inoltre, un’ottima stabilità, mantenendo la sua efficienza anche dopo 800 ore di utilizzo.
Suraj Soman, lo scienziato a capo della ricerca, ha affermato che la parte più difficile è stata individuare la combinazione migliore di coloranti per ottenere un risultato ottimale, infatti una piccola variazione nelle strutture molecolari può impattare pesantemente sull’efficienza della performance fotovoltaica. La composizione che permette di produrre in modo ottimale con la luce artificiale è, infatti, profondamente diversa da quella ottimale per lavorare con la luce naturale del sole. Questa combinazione permette anche una diminuzione delle dispersioni e ricombinazioni degli elettroni.
Inoltre, Soman ha affermato che la sua squadra sta lavorando per portare questa tecnologia al di fuori del laboratorio, creando dispositivi senza batteria in grado di alimentarsi da soli tramite celle fotovoltaiche semi trasparenti collegate tra loro, che si possano integrare all’interno del dispositivo senza alterarne la funzionalità o l’estetica. Un modo, questo, per far fronte anche al problema dello smaltimento delle batterie e offrire un’alternativa che riduca l’impatto ambientale, eliminando anche i danni ambientali derivati dall’estrazione dei minerali per costruirle.
Questa applicazione della tecnologia DSC è ancora agli inizi, ma i risultati sono davvero promettenti: un rendimento del 40% in ambiente indoor è un ottimo traguardo, segno che si è intrapresa la strada giusta per quanto riguarda la composizione dei moduli. Questi progressi nel settore segnano un passo importante verso un futuro sostenibile, grazie alla possibilità di produrre energia anche da luce artificiale e in spazi chiusi. Il miglioramento dell’efficienza delle celle solari sensibilizzate con i coloranti aprono prospettive per applicazioni innovative, come dispositivi senza batteria e vetri fotovoltaici. Questi sviluppi dimostrano come la ricerca scientifica possa rispondere efficacemente alle sfide ambientali ed energetiche.
