Celle solari stampate in 3D

Il costo dell’energia solare si è ridotto notevolmente negli ultimi decenni ed è destinato a diminuire ulteriormente con il diffondersi delle nuove tecnologie. Le celle solari stampate in 3D possono offrire una soluzione a costi ridotti, facile da trasportare, flessibili e cosi sottili che richiedono solo una stampante industriale. L’evoluzione di questo prodotto è stato molto rapido, arrivando dal 3 al 20% di efficienza in una manciata di anni.

Il fotovoltaico organico a film sottile

In occasione della World Conference of Science Journalists di Seul, in Corea del Sud, dei ricercatori coreani hanno presentato una ricerca che ha l’obiettivo di portare l’energia pulita in zone rurali e povere del pianeta, difficili da raggiungere, dove circa 1,3 miliardi di persone vive senza elettricità. I ricercatori coreani hanno illustrato i dettagli del nuovo metodo: i vantaggi sono numerosi, dai costi ridotti rispetto ai pannelli tradizionali all'efficienza energetica, al trasporto dei dispositivi.

Usando una stampante industriale 3D, un sottilissimo strato viene depositato su una superficie di materia plastica. Questo permette di applicare le celle solari su finestre creando uno strato semitrasparente, come una tinteggiatura. Le celle possono anche essere stampate su superfici più piccole per ricarica e alimentazione di smartphone e di laptop.

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L’elevata efficienza è dovuta al materiale di cui le celle sono composte: la perovskite, un cristallo che garantisce rendimenti elevati, molto più di quelli attuali a base di silicio, che richiedono grandi quantità di energia solare per funzionare in maniera opportuna. Questo materiale offre una maggiore flessibilità, facilitando il trasporto verso le zone più esterne ed isolate. I costi di produzione sono notevolmente ridotti grazie allo spessore molto ridotto delle unità, di dimensione pari a quello di una pellicola.

Scott Watckins, della coreana Kyung-In Synthetic afferma: “Ho visto in prima persona come la tecnologia ha permesso alle comunità povere dell’India l’accesso all’elettricità off-grid. Il successo è dovuto alla semplicità ed ai costi ridotti. Una pellicola di 10x10cm permette di generare circa 10-50 W/mq.” Tuttavia, questa innovativa soluzione non è scevra da problemi: infatti una stampante industriale richiede sostanzialmente un capitale iniziale da investire. I pannelli stampati possono essere vulnerabili all’umidità e portare contaminazioni da piombo in caso di rottura. Aziende come la Kyung-In Synthetic stanno effettuando ricerche per nuovi rivestimenti che possano evitare questi problemi, per esempio attraverso una tecnologia “a spruzzo”, che scongiuri il rischio di trazioni eccessive. I costi iniziali per l’investimento sarebbero notevoli, nonostante i costi di produzione siano inferiori rispetto al pannello standard. Inoltre la mancanza di una rete di distribuzione che consenta l’accesso alla tecnologia anche nelle zone più remote del pianeta costituisce un grosso limite, che potrebbe essere sormontato, per esempio, se si organizzasse un sistema cooperativo, in cui i membri della comunità contribuiscano alle risorse ed alla salvaguardia della gestione democratica dell’impresa, potrebbe garantire sia un buon investimento iniziale che la creazione di una salda rete di distribuzione locale. Accettare la sfida e incrementare questo tipo di produzione potrebbe essere un passo rilevante per un’economia basata interamente sulla produzione di energia da fonti rinnovabili.

Ivana Fasciano

Ivana Fasciano Architetto e Designer

Inventiva a 360°, trova nell’architettura la valvola di sfogo per il suo estro creativo. Adora progettare ville immerse nel verde. L’arte, la musica ed i viaggi le danno la carica per imbattersi ogni giorno in una nuova avventura.