Arrivano dalla Cina le nuove finestre fotovoltaiche

Quando si parla di pannelli fotovoltaici è ormai consuetudine pensare a quei dispositivi che si installano sul tetto o, in alternativa, sui balconi di una casa. Sarà tuttavia bene iniziare ad aprire la mente a novità sempre più creative, come quella che sta per arrivare dalla Cina. Un team di ricercatori dell’Università di Henan ha infatti annunciato di aver creato delle finestre solari elettrocromiche capaci non soltanto di catturare la luce per poi trasformarla in energia ma anche di accumularla, come farebbe un qualsiasi accumulatore. I vetri, stando a quanto spiegato sulle pagine della rivista Solar Energy Materials and Solar Cells, sono neutri (trasparenti), ma all’occorrenza possono anche scurirsi. La nuova tipologia di dispositivi, ribattezzati smart glass (vetri intelligenti), nascono inizialmente per migliorare il confort all’interno della casa, garantendo un abbassamento delle spese per la climatizzazione interna. Grazie al lavoro dei ricercatori si è tuttavia fatto un importante passo in avanti. Le finestre fotovoltaiche – realizzate in kesterite – non solo sono capaci di filtrare e ridurre la radiazione luminosa, ma accumulano l’energia elettrica.

Il segreto delle nuove finestre elettrocromiche è custodito nel rivestimento dei vetri. Gli scienziati si sono serviti di sostante come l’ossido di tungsteno e l’ossido di nichel per modificare le capacità di trasmissione della luce in risposta alla tensione. Non più una tecnologia passiva, ma una novità decisamente attiva. Il vantaggio è stato evidenziato con una serie di test. Stando a quanto riferito dai ricercatori i vetri delle finestre elettrocromiche possono coprire fino al 30 per cento del fabbisogno energetico di una casa. Diversamente dai vecchi prototipi, che richiedevano una fonte energetica esterna, le nuove smart window a celle solari rappresentano una promettente soluzione. I problemi non mancano, ammettono gli scienziati, ma saranno presto superati. Tra questi il più grave risulta essere il colore dei vetri che, colpiti dalla luce, tendono a diventare non “neri” ma “blu”, riducendo il comfort visivo.

Il team, guidato dal professor Guofà Cai, ha creato dei prototipi i cui vetri sono realizzati con una base di ossido bimetallico nichel-cobalto (NiCoO2). Le celle, in CZTSSe, la versione reingegnerizzata del minerale kesterite, risultano avere buone proprietà ottiche ed elettroniche, un’alta stabilità e – cosa sempre più importante in un mercato che vuole diventare sempre più sostenibile – amiche dell’ambiente. I materiali utilizzati risultano essere infatti abbondanti e “non tossici”. Rispetto al classico silicio cristallino la resa è ancora migliorabile ma, ci tengono a sottolineare i ricercatori, l’efficienza risulta già ora superiore al 12 per cento.

I mini moduli fotovoltaici da 1,89 centimetri quadrati, integrati al vetro, forniscono una fonte di energia stabile che consente l’autoalimentazione per l’elettrocromismo e buone capacità di accumulo energetico. Quest’ultimo aspetto è garantito dalla pellicola di ossido di titanio (TiO2) che funge da “batteria”.