Un collettore di luce olografico di nuova concezione aumenta l'efficienza del pannello solare di circa il cinque percento.
L'energia disponibile dalla luce solare è circa 10.000 volte superiore a quella necessaria per soddisfare l’intero fabbisogno energetico mondiale.
La luce solare ha due proprietà principali utili nella progettazione di impianti solari. La prima è la quantità di energia che cade su un'area fissa, come il suolo o il tetto di un edificio. Questa quantità varia con l'ora del giorno e la stagione. La seconda proprietà è lo spettro della luce solare, ovvero i colori che compongono la luce solare.
Un modo per catturare l'energia solare è utilizzare celle fotovoltaiche che trasformano direttamente la luce solare in elettricità.
In un modulo solare, un numero discreto di celle fotovoltaiche sono assemblate su un pannello rigido, collegate tra loro, sigillate e ricoperte da un vetro protettivo.
La cella solare funziona al meglio quando su di essa cadono determinati colori della luce solare e quando l'intera area del modulo solare è coperta da celle fotovoltaiche.
Tuttavia, è necessaria una porzione di area del pannello per collegare tra loro le celle fotovoltaiche, e la forma della cella fotovoltaica potrebbe non consentire a tutta l’area del pannello di raccogliere la luce solare.
Queste situazioni rendono il pannello solare meno efficiente di quanto potrebbe essere, e catturare quanta più luce solare possibile su un pannello solare è fondamentale per sfruttare in modo efficiente l'energia solare.
I ricercatori della University of Arizona hanno recentemente sviluppato una tecnica innovativa per catturare l'energia solare inutilizzata che illumina un pannello solare.
Come riportato nel Journal of Photonics for Energy (JPE), hanno creato speciali ologrammi che possono essere facilmente inseriti nell’imballaggio del pannello solare. Ogni ologramma separa i colori della luce solare e li dirige verso le celle fotovoltaiche all'interno del pannello solare.
Questo metodo è in grado di aumentare la quantità di energia solare convertita dal pannello solare nel corso di un anno di circa il cinque percento.
Secondo i ricercatori, questa nuova tecnica può ridurre sia il costo che il numero di pannelli solari necessari per alimentare una casa, una città o un paese.
Il miglioramento di circa il cinque percento nella resa annuale dell'energia solare può sembrare poco ma può avere un grande impatto anche se applicato a una piccola frazione dei 100 gigawatt di fotovoltaico installati a livello globale.
Il team di ricercatori ha dimostrato il loro approccio olografico con un materiale a basso costo a base di gelatina, che è prodotto in grandi quantità. E mentre la gelatina è normalmente derivata dal collagene animale, i progressi nelle versioni derivate dal laboratorio hanno reso probabile che le alternative sintetiche possano essere utilizzate su larga scala.
fonte: SPIE