Pannelli fotovoltaici da interno per alimentare la casa smart

Pannelli fotovoltaici da interno per alimentare i dispositivi elettronici della casa 'intelligente' senza la necessità di cavi e batterie: è quello a cui stanno lavorando i ricercatori del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems di Friburgo, in Germania, con una serie di esperimenti mirati a individuare i sistemi fotovoltaici più efficienti nello sfruttare la luce bianca fredda dei Led, una delle più utilizzate per l'illuminazione. I risultati sono pubblicati sulla rivista ACS Applied Energy Materials.

Alimentare le tecnologie smart della casa domotica con il fotovoltaico non è una sfida semplice: la luce delle lampade è più debole rispetto a quella solare ed è compresa in una regione dello spettro più ristretta. Per questo servono dispositivi fotovoltaici ottimizzati per un uso indoor.

I ricercatori coordinati da Uli Wurfel hanno messo a confronto otto tipi di dispositivi fotovoltaici che vanno dal tradizionale silicio amorfo alle tecnologie a film sottile come le celle solari sensibilizzate con coloranti. Per ciascun materiale hanno misurato la capacità di convertire la luce in elettricità, prima sotto la luce solare simulata e poi sotto una luce Led bianca fredda.

Le celle fotovoltaiche al fosfuro di gallio indio hanno mostrato la massima efficienza sotto la luce da interni, convertendo quasi il 40% dell’energia luminosa in elettricità. Il fosfuro di gallio indio non è ancora utilizzato nelle celle fotovoltaiche disponibili in commercio, ma secondo i ricercatori questo studio ne sottolinea il potenziale al di là dell'energia solare. Tuttavia, aggiungono che i materiali contenenti gallio sono costosi e non sono adatti a una produzione su larga scala. In alternativa, le celle fotovoltaiche minerali a base di perovskite e a film organico sono meno costose e non presentano problemi di stabilità in condizioni di illuminazione interna.

Infine lo studio ha dimostrato che parte dell’energia luminosa interna produce calore anziché elettricità, un'informazione che aiuterà a ottimizzare i futuri impianti fotovoltaici per alimentare i dispositivi interni.