Il settore del fotovoltaico sta implementando materiali che possano ottimizzare lo sfruttamento della luce solare. Uno di questi è la perovskite.
Quando si arriverà ad un punto di saturazione dei consumi terrestri, sarà necessario produrre più energia di quanta ne abbiamo disponibile al momento, sfruttando tutte le risorse a disposizione. Al momento il Sole è la più utilizzata. Per esserlo appieno necessita di una tecnologia efficiente che la supporti, e così nel tempo si è passati dai pannelli solari, che sostanzialmente hanno la capacità di riscaldare l’acqua, ai fotovoltaici, i quali oltre a produrre energia elettrica riescono anche ad incamerarla per utilizzarla in un secondo momento, ad esempio durante le ore di buio.
Ed il fotovoltaico, data la richiesta sul mercato, si sta evolvendo molto rapidamente verso modelli più efficienti e leggeri. Dal 2022 sono state brevettate celle solari alla perovskite, un minerale il cui nome proviene dal collezionista russo che lo ha identificato per la prima volta. Questo materiale consentirebbe di rendere più efficiente la trasformazione tra energia solare ed energia elettrica.
Fotovoltaico alla perovskite, le prospettive future
La perovskite è un minerale costituito da titanato di calcio. Sono cristalli che si presentano in natura sotto forma cubica o simile. Già dal 2022 erano stati introdotti nella tecnologia del fotovoltaico, come conduttori insieme al silicio. Da allora l’utilizzo di questo minerale è diventato più efficiente. Si è passati da una conversione tra energia solare ed elettrica del 23,7% ad un significativo aumento al 24,35% per ogni centimetro cubo di cella solare alla perovskite.
Gli investimenti nella ricerca di celle solari con l’utilizzo di questo minerale sono copiosi. Gli studiosi affermano che proprio grazie alla perovskite si è riusciti a fare il salto in termini di efficienza delle celle, applicando la struttura invertita, che consente di avere energia continua in ingresso e alternata in uscita. Solo che la perovskite presenta anche degli svantaggi, quali un’obsolescenza prematura rispetto ad altri conduttori. Il team di ricerca sta lavorando in tal senso per far arrivare le celle solari ad un ciclo di vita di almeno 25 anni.
I limiti attuali del fotovoltaico
La tecnologia del fotovoltaico sta correndo a passo accelerato. Si lavora per superare tutti gli ostacoli, i principali dei quali sono la pesantezza dei materiali, l’occupazione dello spazio, e l’efficienza ridotta rispetto al copioso fabbisogno energetico che non consente di abbandonare le fonti non rinnovabili. Per risolvere il primo problema è stato proposto un modo di sfruttare il sole tramite delle celle solari stampabili in 3D. Questo risolverebbe il problema della pesantezza, tuttavia rimane tecnologia limitata in quanto conversione in energia elettrica.
L’occupazione dello spazio destinato alla coltivazione o in generale all’agricoltura viene ovviato con gli agrivoltaici, pannelli solari rialzati dal suolo, al di sotto dei quali si può coltivare, o sfruttando l’acqua ed il deserto. Tuttavia ognuna di queste modalità ha una controindicazione. Quando si parla di alterazione di equilibri naturali nulla è a costo zero. Ed in ultima analisi lo smaltimento dei materiali di cui il fotovoltaico è composto. Problema che si sta iniziando a porre nella contemporaneità dato che i primi prototipi stanno per incontrare il loro fine vita.