Si è sempre detto che il limite maggiore dei moduli fotovoltaici sia quello di non funzionare la notte. Adesso, anche questo limite potrebbe essere superato, almeno in parte.
L’Università della California a Davis ha infatti studiato a livello per ora solo teorico un tipo di celle solari capaci di produrre energia anche la notte.
Secondo Jeremy Munday, professore del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica dell’università, il fotovoltaico notturno sarebbe reso possibile da una cella appositamente progettata che, in condizioni ideali, potrebbe generare fino a 50 watt di potenza per metro quadrato, circa il 20-25% rispetto a quello che un modulo fotovoltaico (FV) convenzionale può generare durante il giorno.
Munday e il suo assistente dottorando Tristan Deppe hanno descritto la loro nuova idea in un articolo da poco pubblicato su ACS Photonics (link in basso).
Il principio che, almeno sulla carta, rende possibile il funzionamento di queste celle notturne è quello basilare secondo cui il calore si irradia da un corpo caldo verso un corpo freddo.
Così come una cella solare convenzionale è fredda rispetto al sole, e quindi assorbe luce, cioè energia elettromagnetica, che poi viene trasformata in energia elettrica, le celle “anti-solari” risultano molto calde la notte rispetto allo spazio profondo circostante, e quindi irradiano calore in direzione inversa rispetto ai moduli durante il giorno, sotto forma di luce infrarossa, che può essere a sua volta catturata e trasformata in energia elettrica.
Secondo Munday, insomma, il processo è simile al funzionamento di una normale cella solare, ma al contrario.
L’ispirazione è venuta dall’osservazione delle cosiddette celle termoradiative, studiate dai ricercatori per catturare il calore disperso dai motori, e che sono capaci di generare energia irradiando calore nell’ambiente circostante.
“Abbiamo pensato, e se prendessimo uno di questi dispositivi e lo mettessimo in una zona calda e lo puntassimo verso il cielo?”, ha detto Munday.
L’ipotesi è che puntandole verso il cielo notturno, delle speciali celle termoradiative riusciranno ad emettere luce infrarossa, perché più calde dello spazio esterno.
“Una normale cella solare genera energia assorbendo la luce solare, che fa apparire una tensione e fluire la corrente nel dispositivo. In questi nuovi dispositivi, la luce viene invece emessa e la corrente e la tensione vanno nella direzione opposta, ma si genera comunque energia”, ha detto Munday. “Bisogna usare materiali diversi, ma la fisica è la stessa“.
Il dispositivo funzionerebbe anche durante il giorno, se si adottassero misure per bloccare la luce diretta del sole o se lo si puntasse lontano dal sole. Poiché questo nuovo tipo di cella solare potrebbe potenzialmente funzionare 24 ore su 24, potrebbe rappresentare un’opzione in più per contribuire a bilanciare la rete elettrica nel ciclo giorno-notte.
I due ricercatori stanno ora sviluppando dei prototipi di queste celle solari notturne, con l’obiettivo di migliorarne la potenza e l’efficienza.
