23/01/2021
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Energie Rinnovabili: Perugia ricerca
Nuove ricerche nel campo delle fonti energetiche rinnovabili presso il Dipartimento di Chimica dell'Università degli Studi di Perugia: il solare organico.

La Dott.ssa Assunta Marrocchi dal 2002 è ricercatrice presso il Dipartimento di Chimica dell'Università degli studi di Perugia, dove si occupa dello sviluppo di nuovi materiali per la realizzazione di celle solari ad elevato rapporto efficienza/costo.Le abbiamo chiesto di riferirci dello stato della sua ricerca, nel contesto delle attuali conoscenze scientifiche e delle loro applicazioni commerciali.
Insieme al vento ed all’acqua, il sole è una delle fonti energetiche  rinnovabili più conosciute. Le tecnologie che sono attualmente disponibili per sfruttare l’energia prodotta dal sole sono molteplici. Le più utilizzate sono sicuramente i collettori solari per la produzione di energia termica ed i pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica. I pannelli fotovoltaici sono costituiti da unità elementari, chiamate celle fotovoltaiche.  La conversione da energia solare in elettrica è resa possibile grazie all’effetto fotovoltaico, che si manifesta quando i materiali attivi quali il silicio (semiconduttori) assorbono parte della radiazione  solare e  la convertono in corrente elettrica.
La quasi totalità dei pannelli solari in commercio è costituta da pannelli in silicio che restituiscono il 15% circa dell'energia solare che ricevono.
I processi per la realizzazione di celle solari cristalline  tuttavia rendono tale tecnologia relativamente costosa. Ma c'è una via alternativa, una strada che la comunità scientifica internazionale, e con essa il Dipartimento di Chimica del nostro Ateneo, sta indagando fin dalla metà degli anni '80 per ridurre i costi sia della produzione che dell'istallazione e che  prevede la realizzazione di celle fotovoltaiche organiche, utilizzando come elemento attivo non più un semiconduttore inorganico quale il silicio, ma una serie di materiali organici, polimeri o piccole molecole.
Un grosso vantaggio dei materiali fotovoltaici organici risiede nel fatto che questi, sotto forma di film sottili, possono essere depositati su larghe aree, su supporti flessibili, e a costi molto ridotti a partire da una soluzione liquida, come fossero dei veri e propri inchiostri. E’ possibile così utilizzare metodi tipici dell’industria della stampa, riducendo drasticamente i costi di materiale, di processo e di dispendio energetico.  Per fare un esempio, oggi un metro quadro di moduli solari a base di silicio costa circa 350 euro; usando la nuova tecnologia organica si ritiene che, in condizioni comparabili, si possa puntare ad ottenere costi inferiori ai 100 euro.
La loro leggerezza la flessibilità e  la possibilità di produrle in qualsiasi colore permetterà di utilizzarle per i caricabatteria dei cellulari, sui tettucci delle auto, per ricoprire i tetti, le finestre o le facciate delle abitazioni di nuova generazione.
Il problema, per ora, è l'efficienza e la durata. Le celle solari organiche raggiungono infatti una efficienza massima del 6% in laboratorio. La ricerca e lo sviluppo in questo campo mira ad aumentare le efficienze ed i tempi di vita delle celle . Si prevede che queste nuove tipologie di celle solari saranno pronte per la commercializzazione (non soltanto per applicazioni di nicchia) già a partire dal 2015 e che la loro principale area di applicazione sarà nel settore dell’edilizia.



Angela Cataliotti & Assunta Marrocchi

Inserito martedì 7 ottobre 2008


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