Concentratore solare a base di silicio

Dispositivo di conversione dell’energia solare realizzato con materiali non tossici, non rari, e ad alta trasparenza.

Titolo brevetto Dispositivo e metodo di realizzazione di concentratori solari luminescenti basati su nanostrutture di silicio
Area Chimica e biotecnologie
Titolarità Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Consiglio Nazionale delle Ricerche
Inventori Paola Ceroni, Raffaello Mazzaro, Giacomo Bergamini, Francesco Romano, Antonino Arrigo, Vittorio Morandi, Mariaconcetta Canino
Ambito territoriale di tutela Europa, Stati Uniti
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords Concentratore solare, luminescenza, fotovoltaico, nanostruttura, silicio, atossico, trasparente
Depositato il 21/02/2017

Come noto, la ricerca di fonti di energia economiche, abbondanti e rinnovabili è uno dei più ambiziosi obiettivi tecnologici.

Attualmente, l’85% dell’energia totale consumata sulla Terra proviene da combustibili fossili, con le ben note gravi conseguenze sul riscaldamento globale e la salute umana. La ricerca di sorgenti di energia alternativa è quindi diventata una necessità. La luce solare è la fonte di energia più economica, più uniformemente distribuita, abbondante e rinnovabile sulla Terra.

Sono stati ideati diverse tipologie di concentratori solari per integrare pannelli fotovoltaici in elementi architettonici quali finestre o facciate, ma hanno limitazioni in termini di efficienza della conversione della luce solare e di trasparenza del dispositivo. 

L'invenzione consiste in un dispositivo per la conversione dell'energia solare in energia elettrica tramite un pannello polimerico trasparente, contenente le nanostrutture di silicio; sul bordo della lastra viene accoppiata una cella solare.

Le nanostrutture in silicio sono in grado di convertire la luce ultravioletta, inutile e dannosa, in luce visibile, che viene assorbita per generare corrente elettrica tramite la cella solare. 

Questo approccio consente di sfruttare l'area della lastra polimerica generando così una quantità di energia elettrica elevata se confrontata all'area della cella stessa, con una maggiore resa in termini di efficienza

 

L'invenzione può essere applicata nelle finestre e nelle pareti trasparenti, in ambiti di architettura, edilizia e costruzioni con carattere di sostenibilità, per favorire l'impiego di risorse rinnovabili nella produzione di energia.

Tra i vantaggi di questa tecnologia:

  • l'elevata trasparenza nel visibile e l'ottimo indice di resa cromatica;
  • la semplicità del processo di incapsulamento del nano materiale e la compatibilità con il processo di polimerizzazione;
  • la bassa tossicità del materiale utilizzato e la facilità di produzione;
  • l'elevata disponibilità del silicio.