Fotovoltaico a concentrazione: in arrivo una vera e propria rivoluzione grazie all’ottica AGILE

Importanti novità in tema fotovoltaico, grazie ad un’ottica ad indice graduato che permette di immagazzinare la luce in modo più efficace.  

È stato scoperto un nuovo metodo per raccogliere la luce da ogni angolazione ed orientarla, così, in un’unica posizione di uscita fissa.

fotovoltaico
Adobe Stock

Il fotovoltaico a concentrazione consente di sfruttare l’energia solare in modo molto più efficace rispetto al normale fotovoltaico. È in grado, infatti, di produrre energia pulita per più ore al giorno, con costi minori. Se utilizzata correttamente, quindi, può essere molto vantaggiosa soprattutto nelle zone più assolate del nostro Pianeta. Grazie all’utilizzo di lenti o specchi, infatti, riesce a catturare i raggi del sole in maniera più efficiente.

Tale tecnologia, inoltre, è altamente performante in presenza di luce diretta e, dunque, nell’area meridionale dell’Europa, nella zona tropicale ed in quella equatoriale.

Fotovoltaico a concentrazione: l’ultima innovazione

I recenti studi hanno confermato che i pannelli solari funzionano maggiormente quando sono colpiti dai raggi solari in modo perpendicolare. Un angolo di 90° tra luce e superficie del pannello permette di produrre più energia, ma tale intensità non può che variare durante le ore del giorno e nel corso delle stagioni.

Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno escogitato un impianto fotovoltaico con degli speciali tracciatori, che consentono ai pannelli di modificare la loro inclinazione, in base alla potenza dei raggi solari. In tal modo l’efficienza aumenta ma, con essa, anche il costo per la costruzione e la manutenzione di tali impianti.

Si sta pensando, quindi, a sistemi alternativi, capaci di incentivare la produzione di energia a prescindere dall’angolo di incidenza. Un esempio è il nuovo fotovoltaico a concentrazione, realizzato presso la Stanford University.

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Come funziona il nuovo sistema di produzione energetica?

Gli studi sono stati condotti dalla ricercatrice in Ingegneria Nina Vaidya, che ha ideato una speciale lente, capace di raccogliere ed accumulare la luce in maniera più efficace. “È un sistema completamente passivo: non ha bisogno di energia per tracciare la fonte o non possiede parti mobili”, ha dichiarato Vaidya.

Il dispositivo ha assunto il nome di AGILE, acronimo di Axially Graded Index Lens. Ha una forma piramidale capovolta, con la punta tagliata. La luce entra dalla parte superiore e, per mezzo delle pareti riflettenti, si spinge verso il basso.

Una delle maggiori sfide è stata trovare e creare i materiali giusti”, ha affermato Vaidya. AGILE utilizza degli speciali polimeri, leggeri e malleabili, muniti di rugosità superficiale su scala nanometrica. Il sistema permette il passaggio di un ampio spettro di luce, piegando i raggi verso l’uscita.

I prototipi realizzati sono stati in grado di catturare più del 90% della luce, creando un punto in uscita tre volte più luminoso di quello in entrata. Secondo i ricercatori, dunque, il fotovoltaico a concentrazione con lente AGILE permetterebbe di produrre maggior energia legata non solo alla luce diretta, ma anche alla luce diffusa. La ricerca è stata pubblicata su Microsystems & Nanoengineering.

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