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Alternative Medicine"
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FOTOVOLTAICO, ECONOMIA ma non al Silicio - 1
http://www.notizietg.it/ecco-i-globi-solari-400-volte-piu-efficienti-dei-pannelli-solari-video/#
 

Impianto fotovoltaico  +  Modulo Fotovoltaico + Energia Solare
La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare direttamente in energia elettrica l'energia associata alla radiazione solare. Essa sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, basato sulle proprietà  di alcuni materiali semiconduttori (fra cui il silicio, elemento molto diffuso in natura) che, opportunamente trattati ed interfacciati, sono in grado di generare elettricità  una volta colpiti dalla radiazione solare - dai Fotoni - (senza quindi l'uso di alcun combustibile).

Pratiche e Norme per richiedere impianto Fotovoltaico
Impianto Solare Fotovoltaico
 

Il dispositivo più elementare capace di operare una conversione dell'energia solare è la cella fotovoltaica, in grado di produrre una potenza di circa 1,5 Watt in condizioni standard. Vale a dire quando essa si trova ad una temperatura di 25°C ed è sottoposta ad una potenza della radiazione pari a 1.000 W/m².
Un modulo fotovoltaico tipo, formato da 36 celle, ha una superficie di circa mezzo metro quadrato ed eroga, in condizioni standard, circa 50W.
Il campo fotovoltaico è un insieme di moduli fotovoltaici, opportunamente collegati in serie e in parallelo, in modo da realizzare le condizioni operative desiderate. Più¹ moduli assemblati meccanicamente tra loro formano il pannello.
La bassa densità  energetica dell'energia solare necessita di grandi superfici per ottenere le alte energie necessarie a rifornire le abitazioni civili.  - vedi sotto il ns Commento NdR:

NUOVE CELLE FOTOVOLTAICHE a FILM FLESSIBILE - 2015
La tecnologia solare realizzata su film plastico stampato può essere considerata come una fonte energetica alternativa applicabile su pannelli fotovoltaici sofisticati e di elevato rendimento.
La realizzazione di pannelli solari stampati su film plastico presenta innumerevoli vantaggi che vanno dalle maggiori funzionalità dello stesso modulo fotovoltaico alla riduzione dell'impatto ambientale, riassumibili nel seguente schema:
- elevate prestazioni di efficienza energetica,
- possibilità di riciclo di tutti i componenti del pannello solare,
- produzione di corrente elettrica locale.
La produzione di pannelli su rotoli di materiale flessibile, migliora la qualità, rispetto alla realizzazione di un tradizionale pannello solare rigido in silicio. Utilizzando questa particolare tecnologia si aumenta l'efficienza e la durata del ciclo di vita operativo delle celle solari con il vantaggio dell'abbattimento dei costi di produzione. 

Come raddoppiare l'efficienza delle celle solari - 20 Nov. 2013
Nelle attuali celle fotovoltaiche, un fotone incidente su una molecola del materiale che le costituisce può dare origine a un singolo elettrone, a prescindere dall'energia di cui è dotato il fotone. Ma in alcuni materiali organici, questa energia può venire ripartita fra più molecole, in modo da liberare non uno ma due elettroni, in pratica raddoppiando l'efficienza del processo
La  prospettiva concreta di raddoppiare l'efficienza delle celle fotovoltaiche è stata aperta da un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università di Cambridge con la collaborazione del Laboratorio di chimica dei nuovi materiali dell'Université de Mons, in Belgio, che firmano un articolo  su “Nature Chemistry”.

Nelle celle solari l'elettricità si produce quando un fotone viene assorbito dalle molecole del materiale di cui sono composte: l'energia apportata dal fotone fa sì che uno degli elettroni di un atomo del materiale si trasformi in un eccitone, una quasi-particella costituita da un elettrone, quindi una carica negativa, che orbita attorno alla lacuna positiva prodotta dall'elettrone stesso quando, eccitato dal fotone, ha abbandonato il suo posto per trasferirsi a un livello di energia maggiore. L'eccitone è in un certo qual modo simile a un atomo, solo che in questo caso l'elettrone ha una libertà di movimento molto più grande. Le interazioni dell'elettrone che fa parte dell'eccitone con la materia circostante possono poi svincolare l'elettrone stesso dalla lacuna. In questo modo tutto il processo alla fine genera un elettrone per ogni fotone assorbito, indipendentemente dal livello energetico del fotone incidente. 
Per questo motivo le celle fotovoltaiche sono efficienti nell'infrarosso, i cui fotoni hanno un'energia non molto superiore a quella necessaria a innescare il processo. Ma diventano meno efficienti via via che ci si sposta verso la regione visibile e quella ultravioletta dello spettro elettromagnetico, dato che gran parte dell'energia in più di cui sono dotati i fotoni in quelle bande dello spettro, rispetto a quella caratteristica dei fotoni nell'infrarosso, viene in pratica sprecata. 

Brian J. Walker e colleghi hanno studiato in particolare i meccanismi che portano dall'assorbimento del fotone alla generazione dell'elettrone libero, scoprendo che se questo è dotato di molta energia, allora quest'ultima può essere ripartita fra molecole diverse, così da creare non uno ma due elettroni liberi, ossia a un raddoppio della corrente generata nella cella. In particolare, questa ripartizione dell'energia può essere indotta in alcune molecole organiche quando sono in una condizione di alta densità, grazie a un effetto quantomeccanico in base a cui lo spin elettronico passa dal suo stato iniziale di “singoletto” a un assetto alternativo detto di “tripletto”.
“Questi tipo di fissione di un eccitone di singoletto in due stati eccitati di tripletto – spiega Walker - apre la strada all'aumento dell'efficienza delle celle solari utilizzando materiali a basso costo. Stiamo cominciando solo ora a capire come funziona questo processo, e a mano a mano che ne sapremo di più ci aspettiamo ulteriori miglioramenti nella tecnologia."

Celle solari orientabili ispirate al kirigami - 10/09/2015
Incidendo uno strato di arseniuro di gallio secondo i principi del kirigami, la tecnica giapponese per ottenere forme tridimensionali complesse da un unico foglio di carta, è possibile realizzare celle fotovoltaiche con diversi gradi d'inclinazione, integrabili in pannelli facilmente orientabili rispetto alla direzione del Sole. Il nuovo metodo consente di evitare l'ingombro e il peso delle tecnologie di orientamento convenzionali, mantenendo un'alta efficienza.
I principi del kirigami, la tradizionale arte giapponese di tagliare la carta per ottenere forme tridimensionali, possono essere sfruttati per realizzare celle fotovoltaiche con diverse inclinazioni in grado di orientarsi verso il sole: lo dimostra un nuovo studio pubblicato sulla rivista “Nature Communications” da Aaron Lamoureux e colleghi dell'Università del Michigan ad Ann Harbor.
L'efficienza delle celle fotovoltaiche dipende moltissimo dal loro orientamento rispetto al Sole. Per questo motivo sono stati ideati alcuni sistemi che consentono di variare l'orientamento dei pannelli durante il giorno.

Questo tipo di tecnologia è ormai maturo e ha raggiunto una notevole efficienza, ma è gravato da alcuni inconvenienti che ne hanno limitato la diffusione: gli alti costi, il peso eccessivo e lo spazio richiesto per allineare i pannelli e per resistere al peso e alla forza del vento.
Inoltre, a causa delle grandi dimensioni del sistema il loro uso si è limitato alle installazioni a terra e sui tetti piatti. Come risultato, la maggior parte dei tetti non ha sistemi per seguire il moto apparente del Sole.
Le cellule fotovoltaiche dello studio ottenute intagliando un singolo cristallo di arseniuro di gallio su un foglio di poliimmide secondo i principi del kirigami (Credit: Aaron Lamoureux, Kyusang Lee, Matthew Shlian, Stephen Forrest, Max Shtein – University of Michigan)
Una via alternativa per ottenere un orientamento rispetto al Sole, come mostrano Lamoureux e colleghi, è trarre ispirazione dal kirigami, la tecnica giapponese per tagliare un singolo foglio di carta in modo da ottenere forme tridimensionali.
I principi del kirigami sono già stati utilizzati per la progettazione di molte applicazioni tecnologiche, dagli airbag delle automobili ai componenti ottici, dai pannelli solari ripiegabili per le sonde spaziali alle strutture portanti in acciaio per l'edilizia.
Seguendo gli stessi principi, Lamoureux e colleghi hanno intagliato un singolo cristallo di arseniuro di gallio posto su un foglio di poliimmide, che è stato poi stirato per produrre una schiera di elementi attivi, la cui inclinazione può essere controllata entro un angolo di un grado in entrambe le direzioni.
Le singole celle così realizzate possono essere integrate utilizzando tecnologie convenzionali in pannelli che possono essere orientati con una semplice rotazione intorno a un asse ortogonale alla loro superficie.
Il prototipo ha dimostrato di avere un'efficienza paragonabile a quella dei sistemi di orientamento convenzionali. Inoltre i pannelli sono rimasti robusti dal punto di vista elettrico e meccanico, e senza perdere efficienza, anche dopo 300 cicli di funzionamento.
Tratto da: lescienze.it

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Il materiale che farà crollare il prezzo del fotovoltaico – 04/02/2015
Si chiama perovskite, è una cella solare in grado di aumentare l’efficienza energetica del 50%
Depositando un nuovo materiale fotovoltaico su una convenzionale cella solare è possibile incrementarne la capacità complessiva della metà. Alcuni ricercatori della Stanford University hanno aggiunto una tipologia di materiale conosciuta come perovskite a una cella solare in silicio, avvalorando un’idea che era stata suggerita diversi anni fa per incrementare l’efficienza dell’energia solare.
I perovskiti sono materiali con una particolare struttura cristallina. Il perovskite utilizzato dal team di Stanford contiene materiali relativamente abbondanti ed economici quali l’ammoniaca, il piombo e lo iodio.
Gli scienziati dei materiali hanno cominciato a dimostrare il potenziale fotovoltaico dei perovskiti nel 2009. Da allora, diversi gruppi di ricerca hanno creato perovskiti con efficienze fotovoltaiche paragonabili a quelle di diverse celle solari in commercio oggi.
L’impiego migliore dei perovskiti potrebbe consistere nel potenziare, piuttosto che sostituire, la maggior parte delle celle solari esistenti
I perovskiti, però, convertono alcune parti dello spettro solare meglio del silicio, e viceversa, per cui l’impiego migliore dei perovskiti potrebbe consistere nel potenziare, piuttosto che sostituire, la maggior parte delle celle solari esistenti (vedi “I ‘perovskiti’, materiali che potrebbero far crollare il costo dell’energia solare" e e "What’s Tech is Next for the Solar Industry?"). Ora, i ricercatori di Stanford hanno dimostrato che questa idea può funzionare.
Una delle sfide principali all’abbinamento delle celle in perovskite con quelle in silicio stava nella necessità di far sì che le prime fossero trasparenti per permettere alla luce che non viene assorbita di raggiungere le celle in silicio. Le precedenti celle solari in perovskite utilizzavano un materiale opaco sul retro per raccogliere la corrente elettrica. I ricercatori di Stanford hanno sviluppato un processo produttivo che permette loro di produrre un elettrodo trasparente in nanofili di silicio.
I ricercatori hanno quindi preso una cella solare economica con un’efficienza dell’11,4 per cento e, aggiungendo la cella in perovskite, ne hanno potenziato le prestazioni fino al 17 per cento.

Prima che queste celle entrino in commercio, diversi aspetti andranno risolti. Al momento, le cellule in perovskite non durano molto a lungo, e i ricercatori stanno ancora cercando di sviluppare versioni che non utilizzano il piombo, che è tossico.
Anche il modo in cui la luce interagisce con i due materiali non è del tutto compreso. Quando il gruppo di Stanford ha aggiunto il perovskite a celle solari in silicio le cui prestazioni erano già del 17 per cento, ad esempio, l’incremento di potenza registrato è stato ben inferiore; appena uno 0,9 percento in più.
Ciononostante, i perovskiti potrebbero potenziare l’industria del solare. I ricercatori ritengono che celle solari in perovskite-silicio possano convertire il 30 per cento dell’energia solare in elettricità. Un simile incremento permetterebbe quasi di dimezzare il numero di celle solari necessarie in alcune installazioni, riducendo enormemente i costi di installazione.
By Kevin Bullis – Tratto da: linkiesta.it

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GRANDE NOVITA': Una rivoluzionaria invenzione per soddisfare il fabbisogno energetico di tutto il mondo ! - Sett. 2013
"E’ grande come una foglia e, immerso nell'acqua ed esposto al sole, produrrà energia elettrica
Abbiamo realizzato uno speciale pannello, grande come una foglia, in grado di produrre energia elettrica.
Si tratta di una invenzione che copia, per larga parte, la funzione che le foglie degli alberi e delle piante hanno in natura: infatti anche le foglie degli alberi servono a produrre energia che serve agli alberi per vivere.
Ma, in questo caso, il pannello da noi messo a punto ricava dall’acqua una energia diversa. È una innovazione tecnologica importante perché abbiamo scoperto, sulla base di calcoli da noi effettuati, che se ogni famiglia al mondo si dotasse di uno di questi strumenti, potremmo soddisfare il fabbisogno energetico mondiale".
Con queste parole uno scienziato statunitense, il professor Daniel Nocera, che insegna Chimica e Biochimica presso l’Università di Harvard, presenta il frutto di anni di ricerche del suo gruppo di scienziati. L’Università di Harvard ha sede nella cittadina universitaria di Cambridge, negli Stati Uniti.
Ma procediamo con ordine e, guidati dalle parole dello scienziato statunitense, vediamo come funziona lo speciale pannello in grado di produrre energia per uso domestico.
"Ogni minuscola foglia", comincia a spiegare il professor Nocera "è una vera e propria centrale chimica capace di trasformare acqua, sali minerali e luce del sole, in sostanze in grado di fornire alla pianta l’energia necessaria per la sua crescita e nutrimento. Noi siamo riusciti a fare lo stesso imitando la natura. Anche nelle dimensioni".
Come è fatto lo speciale pannello simile a una foglia ?
"È composto da una struttura in silicio, un materiale vetroso con cui sono fatte anche le celle per l’energia solare, ridotto a una lastra sottile", prosegue nella sua descrizione il professor Nocera. "Tale lastra è immersa in una bacinella di acqua dolce, che ha una capienza pari a quattro litri e mezzo. La lastra di silicio cattura i raggi solari e li fa interagire con alcune sostanze chimiche poste sulla superficie della lastra stessa.  A questo punto, lo speciale pannello dà vita a una reazione chimica stupefacente".
Quale reazione ?.
"Separa le singole molecole di acqua, formate da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, nelle sostanze base, cioè appunto l’idrogeno e l’ossigeno, però separate tra loro", spiega il professor Nocera. "In questo modo dobbiamo semplicemente raccogliere in un serbatoio la sostanza di cui abbiamo bisogno, l’idrogeno, e utilizzarla per produrre energia".
Come si ottiene energia dall’idrogeno ricavato, a sua volta, dallo speciale pannello ?
"L’idrogeno, spiega il professor Nocera "è usato come carburante all’interno di una speciale pila, una batteria chiamata cella a combustibile. All’interno di questa cella combustibile avviene una reazione chimica per cui ogni atomo di idrogeno da noi ottenuto grazie allo speciale pannello presta, per così dire, il proprio elettrone alle apparecchiature elettriche collegate. L’insieme degli elettroni prestati da ogni atomo di idrogeno costituisce un fascio di elettricità".
L’ossigeno ricavato, invece, che funzione ha ?
"L’ossigeno è un gas prezioso che costituisce gran parte dell’aria che respiriamo", sottolinea il professor Nocera. "Potrebbe essere anche liberato nell’ambiente senza portare alcun danno alla natura. Ma si può pure raccogliere in bombole per usi di vario genere, nel settore della medicina e in quello industriale. Senza contare che l’ossigeno, altamente infiammabile, a sua volta può essere utilizzato per produrre alta energia pulita. Quindi il sistema da noi messo a punto non prevede l’immissione di sostanze nocive o inquinanti nell’aria".
Pensate che lo speciale pannello possa trovare applicazioni anche fuori dei vostri laboratori di ricerca ?
"Ne siamo certi, perché si tratta di un sistema innovativo, semplice da utilizzare, efficace e allo stesso tempo ecologico, quindi sostenibile anche da un punto di vista ambientale", risponde il prof. Nocera. "Infatti questo sistema non richiede l’utilizzo di energia proveniente dalla rete elettrica generale e consente di produrre energia pulita, senza emissioni di gas inquinanti. Abbiamo effettuato un calcolo tale per cui, se ogni famiglia della Terra si dotasse di un sistema del genere, le case sarebbero autosufficienti dal punto di vista energetico.
Noi lo abbiamo sperimentato sui sistemi di climatizzazione, cioè quelli che causano un consumo energetico maggiore".
Tuttavia il vostro sistema, per funzionare, ha bisogno della luce del sole. Ma non tutti i Paesi del mondo sono sempre “baciati” dal sole. Come potranno allora sfruttare la vostra invenzione ?
"La luce necessaria per fare funzionare il sistema non è poi molta", replica il professor Nocera. In realtà, come accade per le piante, basta una quantità minima di luce per avviare il processo di produzione di energia. Inoltre, la ricerca scientifica non si ferma e contiamo di rendere il sistema sempre più efficiente e capace di produrre più corrente partendo da situazioni di illuminazione sempre più basse. Comunque, già oggi abbiamo raggiunto un livello di produzione che consentirebbe l’uso dello speciale pannello su larga scala, cioè nei luoghi del mondo in cui risiede la massima concentrazione della popolazione globale".
Al di là della climatizzazione delle case, pensate che lo speciale pannello serva anche ad altro ?
"Sì", conclude il professor Nocera. "Pensiamo che per incidere veramente sul problema energetico e su quello dell’inquinamento ambientale si debbano risolvere i problemi più urgenti e di maggiore impatto sull’economia e sulla natura".
By Tommaso Varotti

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Le conquiste nel campo solare si susseguono, rendendo le celle solari sempre più efficienti ed economiche. Ott. 2013
Ma grazie al grafene, un materiale allo studio da tempo, i pannelli solari di domani potrebbero essere ancora più efficienti ed economici, ma anche più leggeri, flessibili e resisteni.
Il grafene è un materiale costituito da un unco strato di atomi, sottilissimo e circa 200 volte più resistente dell'acciaio, è così denso che nemmeno l'elio, il più piccolo gas atomico, può attraversarlo. Proprietà che superano di gran lunga quelle di qualsiasi altra sostanza nota, per questo il grafene viene considerato dalla ricerca l'elemento che potrebbe rivoluzionare il mondo dell'elettronica, del fotovoltaico e delle applicazioni sensoristiche.
Un eccellente conduttore (migliore del rame) che, grazie alla sua caratteristica trasparenza, non blocca in alcun modo l'assorbimento della radiazione luminosa. Poco costoso e meno tossico, ha inoltre notevoli capacità plastiche che lo rendono flessibile e adattabile ad ogni superficie.

I ricercatori del Helmholtz-Zentrum Berlin Institute for Silicon Photovoltaics sono riusciti a legarlo ad una pellicola sottile di silicio, aprendo le porte a nuovi sviluppi nel campo delle celle solari a film sottile. Dopo averlo fatto crescere su un foglio sottile di rame, lo hanno inserito su un substrato di vetro e poi lo hanno rivestito con una pellicola sottile di silicio.
In questa maniera il grafene ha mantenuto quasi inalterate le sue proprietà. Il risultato dell'esperimento è che con il grafene la capacità di condurre la carica è 30 volte maggiore rispetto a quella dei convenzionali strati a base di ossido di zinco.
Adesso la prossima conquista consisterà nel collegare lo strato di grafene, ad oggi il materiale più sottile del mondo (uno strato singolo di atomi di carbonio ordinati secondo una struttura a nido d'ape), ai contatti esterni. Questo potrebbe rendere possibile applicare il fotovoltaico ai vetri delle finestre senza ostacolare la luce, oppure di adattarlo a superfici non regolari come i tetti delle case con una redditività molto più elevata e a costi inferiori.

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SCOPERTA molto interessante:
I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston (tra cui il ricercatore italiano Marco Bernardi) hanno scoperto che abbandonando la forma piatta usata finora per la realizzazione di pannelli fotovoltaici, e adottando una forma di cubo o di parallelepipedo, si ottengono rendimenti in termini di produzione di energia elettrica da 2 a 20 volte quella dei pannelli tradizionali. 
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Energy and Environmental Science.
http://blogs.rsc.org/ee/2012/03/28/interest-in-3d-solar-cells-grows/
Abstract, con ulteriori link:
Jeffrey Grossman and coworkers communication on 3D solar energy harvesting has been highlighted in ScienceDaily.
The MIT researchers modelled and built three-dimensional photovoltaic arrays which are able to provide more energy, more consistently throughout a day. The work was also highlighted in our recent blog article.
Read this HOT communication in full today: Solar energy generation in three dimensions By Marco Bernardi, Nicola Ferralis, Jin H. Wan, Rachelle Villalon and Jeffrey C. Grossman, Energy Environ. Sci., 2012, DOI: 10.1039/C2EE21170J

I nuovi pannelli solari, rotanti a forma tronco di cono, sono 20 volte piu' efficienti di quelli piatti e fissi, oltre a raccogliere la luce solare tutto il giorno, indipendentemente dalla posizione delle celle solari rispetto al sole.

Fotovoltaico agli spinaci - 05 Settembre 2012
Le celle solari del futuro potrebbero avere molto in comune con Popeye. I ricercatori della Vanderbilt University hanno infatti studiato un nuovo modo per combinare una proteina contenuta negli spinaci e impiegata nella fotosintesi al silicio, il materiale di cui di solito sono fatti i pannelli fotovoltaici. Il procedimento produrrebbe molta più corrente di quanta sia mai stata supportata da celle solari ibride.
Quello descritto nello studio su Advanced Materials non è il primo modulo fotovoltaico ad essere costruito con questa proteina complessa, detta Ps1 (Photosystem 1), capace di convertire la luce in energia elettrochimica. La scoperta che la molecola continuasse a funzionare anche se estratta dalla pianta – e con un’efficienza incredibile, pari quasi al 100%, a differenza degli strumenti artificiali che arrivano a meno del 40% – è stata fatta più di 40 anni fa, e da tempo si tenta di sfruttarla per creare celle solari ibride. Uno sforzo decennale che si comprende se si pensa quanto sia economica e facilmente reperibile la materia prima per ottenere la proteina.
Nonostante gli anni di ricerca, rimangono alcuni problemi tecnici da risolvere. Ingegneri e chimici hanno nel tempo sviluppato diversi modi per estrarre Ps1, e dimostrato che può effettivamente essere impiegata nei moduli fotovoltaici. Tuttavia, il quantitativo di energia elettrica per metro quadro prodotto dalle celle ibride risulta ancora decisamente inferiore a quello delle normali celle già in commercio.
Per tentare di risolvere il problema, gli scienziati hanno provato una nuova via, creando dei substrati di silicio alti appena un micrometro (quanto una cellula di un batterio e cento più di una singola molecola di Ps1) che si adattassero perfettamente ad accogliere la proteina.
Il procedimento per ottenere i nuovi dispositivi parte direttamente dall’estrazione del pigmento fotosintetico dagli spinaci: la soluzione acquosa che si ottiene viene versata su una base di silicio ‘dopato’, cioè a cui sono stati aggiunti atomi carichi positivamente, e poi lasciata evaporare, in modo che le proteine si depositino in maniera casuale sullo strato superficiale del dispositivo.
Proprio l’uso di silicio dopato permette agli studiosi di aumentare la corrente prodotta. La proteina, esposta alla luce, assorbe l’energia dei fotoni e la usa per liberare gli elettroni sulla superficie, creando uno spostamento di carica.
Se il silicio usato non è stato dopato, la corrente si sposta a seconda dell’orientamento casuale delle proteine, generando flussi che possono annullarsi tra loro, vanificando il procedimento; se invece si usa il materiale con l’aggiunta di atomi carichi, la corrente è costretta a spostarsi in un’unica direzione, e a quel punto l’interazione è costruttiva e la corrente aumenta.
Stando a quanto riportato dagli scienziati statunitensi, la combinazione di Ps1 e silicio porta a produrre quasi un milliampere (850 microA) di corrente per centimetro quadrato, a una tensione di 0,3 volt: un risultato ancora lontano da quello delle normali celle solari (le celle Enel, ad esempio, raggiungono valori di 30/35mA a una tensione di 0,5V), ma che è quasi due volte e mezzo maggiore rispetto alle migliori cellule ibride finora costruite. “Se riuscissimo ad allineare correttamente le proteine, invece che determinare solo il verso in cui scorre la corrente, il risultato sarebbe ancora migliore”, ha spiegato David Cliffel, docente di chimica nell’ateneo statunitense.
Ora gli ingegneri stanno lavorando alla produzione di un prototipo funzionante di cella solare ibrida basata proprio sul modello descritto. “Se si procede a questo ritmo – fanno sapere – riusciremo a raggiungere le prestazioni degli altri tipi di moduli fotovoltaici in appena tre anni. Secondo le nostre stime presto un modulo di questo tipo, grande 60 cm quadri, potrebbe facilmente produrre una corrente di 100 mA, mantenendo una tensione di 1V”.
Fonte originale: doi: 10.1002/adma.201202794
By Laura Berardi - Tratto da: galileonet.it

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IL SOLAR FLOWER FAI DA TE - Per produrre elettricità gratis
ECCO il FIORE ARTIFICIALE che PRODUCE e RACCOGLIE l'ENERGIA SOLARE per DESTINARLA a VARI UTILIZZI
Lo si può realizzare a casa propria riciclando alcuni materiali in disuso e seguendo il tutorial che si trova in rete sul sito ufficiale.
Solar Flower è un progetto ideato da Daniel Connel che permette di utilizzare l'energia del sole attraverso il calore senza cioè convertirla in elettricità. Il dispositivo può essere usato in mille modi diversi ad esempio basterebbe aggiungere una turbina a vapore per trasformarlo in un generatore di energia elettrica.
Già di per se il Solar Flower attraverso il calore e il vapore che genera può offrire una soluzione sostenibile per il riscaldamento e la depurazione dell'acqua, cottura di alimenti, conversione di rifiuto organico in carbone da utilizzare in cucina o per la stufa.
Questo curioso dispositivo per adesso non ha un padrone, non è stato cioè brevettato ma presto avrà una licenza Creative Commons.
Si tratta di un progetto open source in quanto chiunque può prendere le informazioni messe a disposizione sul sito ufficiale per costruirselo a casa propria ed eventualmente migliorarlo: il costo è solo di 100 euro per le attrezzature. Il progetto è solo all'inizio e per adesso le informazioni sono solo in lingua inglese ma Connel sta cercando traduttori per espanderlo in più paesi del mondo.
 

I sistemi fotovoltaici si distinguono in sistemi isolati (stand-alone) e sistemi collegati alla rete (grid connected), questi ultimi a loro volta si dividono in centrali fotovoltaiche e sistemi integrati negli edifici.
Nei sistemi isolati, in cui la sola energia è quella prodotta dal FV, occorre prevedere un sistema di accumulo (in genere costituito da batterie tipo quelle delle automobili, e dal relativo apparecchio di controllo e regolazione della carica), reso necessario dal fatto che il generatore FV può fornire energia solo nelle ore diurne, mentre solitamente la richiesta energetica si ha durante tutte le ore del giorno.
E' opportuno prevedere quindi un dimensionamento del campo fotovoltaico in grado di permettere, durante le ore di insolazione, sia l'alimentazione del carico, sia la ricarica delle batterie di accumulo.
Nei sistemi fotovoltaici isolati, l'immagazzinamento dell'energia avviene, in genere, mediante accumulatori elettrochimici (tipo le batterie delle automobili). Tali accumulatori permettono di far fronte a punte di carico, senza dover sovradimensionare i generatori, nonchè di garantire la continuità  dell'erogazione dell'energia anche in caso di basso (o nullo) irraggiamento o guasto temporaneo dei generatori.
Poichè l'energia prodotta dal generatore FV è sotto forma di corrente continua (CC), qualora si debbano alimentare apparecchi che funzionino con corrente alternata (AC), è necessario introdurre nel sistema un dispositivo elettronico, detto inverter, che provvede alla conversione da CC a AC.
L'inverter è un elemento essenziale negli impianti collegati alla rete elettrica (che è a AC a bassa tensione [BT]), ma può non esserci se il sistema è isolato (in tal caso tutte le apparecchiature presenti dovranno funzionare in corrente continua).

Nei sistemi collegati alla rete l'inverter è sempre presente mentre, al contrario degli impianti isolati, non è previsto il sistema di accumulo, poichè l'energia prodotta durante le ore di insolazione viene immessa nella rete. Viceversa, nelle ore notturne, il carico locale viene alimentato dalla rete: un meter provvede a scalare la differenza dal contatore.
Un sistema di questo tipo è, sotto il punto di vista della continuità  di servizio, più affidabile di un sistema isolato. Il sistema fotovoltaico, nel suo insieme, capta e trasforma l'energia solare disponibile e la rende utilizzabile per l'utenza sotto forma di energia elettrica.
 - Tratto da: Enel.it - Per ulteriori informazioni per impianti Fotovoltaici: info@mednat.org

Commento NdR: con un trattamento speciale dei pannelli fotovoltaici al silicio, che e' possibile fare sulla superficie ove arrivano i raggi solari, e' possibile aumentare il loro rendimento dal 10-15 % al 20% e forse piu', a seconda del tipo di pannello installato.

Comunque meglio ancora sono i pannelli fotoviltaici a Cubo o Parallelepipedo come sopra indicato.

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Piante trasformate in pannelli solari
Se prospettate un futuro ricco di pannelli fotovoltaici sui tetti delle nostre case, pale eoliche frullanti in campagna, e generatori di energia dal moto ondoso sotto la superficie dei mari, la realtà dei fatti ha in serbo sorprese molto più gustose.
Andreas Mershin, ricercatore del Massachusetts Institute of Technology, è riuscito a creare pannelli solari funzionanti mescolando qualunque tipo di materiale organico verde, come le zolle erbose di un prato, ad un mix di sostanze chimiche in grado di trasformare la materia vegetale in vere e proprie celle fotovoltaiche.
Il sistema ideato da Mershin si basa sull'alterazione di una molecola coinvolta nel processo di fotosintesi delle piante verdi definita PS-I.
Il concetto non è del tutto nuovo, anzi, fa parte di un ramo della ricerca nel campo delle energie alternative chiamato "biofotovoltaico", ma si tratta del primo sistema realmente efficiente e pratico, anche se ancora ben lontano dalle caratteristiche necessarie alla commercializzazione.
Il biofotovoltaico include tutte le tecnologie in cui viene coinvolta materia vivente nella creazione di energia. Alcuni dei sistemi proposti in passato, ad esempio, si basavano sullo sfruttamento di cianobatteri o di alghe per la conversione dell'energia solare in corrente elettrica.
Il vero problema di questi "reattori verdi" è la loro reale efficienza in condizioni di operatività quotidiana. Anche se non è del tutto vero, come si sente dire in giro ogni tanto, che basta una giornata di cielo nuvoloso per annullare completamente l'attività di un pannello fotovoltaico, è un dato di fatto che queste tecnologie, a parità di energia erogata, non sempre rappresentano delle vere e proprie alternative in termini economici per una produzione su larga scala.
La nuova direzione nel settore del fotovoltaico, quindi, è quella di sviluppare sistemi in grado di colmare la distanza, soprattutto economica, con le tradizionali energie verdi basate sul sole.

Mershin ha collaborato con Barry Bruce, ricercatore della University of Tennessee, e con l'Ecole Polytechnique Federale svizzero, per la creazione di una cella biofotovoltaica a basso costo e ad alte prestazioni, ottenendo un primo importante successo verso un nuovo ed efficiente sistema di sfruttamento del solare.
"Al contrario dei sistemi energetici fotovoltaici tradizionali, usiamo materiali biologici e rinnovabili, invece che sostanze chimiche tossiche, per la produzione di energia" spiega Bruce.
Tramite l'utilizzo di nuovi materiali in grado di isolare e sfruttare il meccanismo di fotosintesi, e l'aiuto degli ormai famosi nanotubi, il team di Mershin è ora capace di far crescere una nanostruttura tridimensionale di celle solari sulla superficie di materiali flessibili ed estremamente economici.
La molecola PS-I viene estratta da alghe blu e verdi, e modificata per interagire in modo specifico con nanotubi di ossido di zinco. Illuminando le piante verdi connesse a questo sistema, quindi, è possibile generare elettricità in modo facilmente replicabile.
"Dopo molti anni di ricerca, siamo riusciti a creare il meccanismo di estrazione della proteina PS-I e stabilizzarla per poterla depositare su una superficie in modo tale da far scanetare l'effetto fotovoltaico in modo molto semplice" spiega Mershin.
Purtroppo, siamo ancora ben lontani da un prodotto commercialmente appetibile.
L'apparato di Mershin rappresenta un miglioramento di 10.000 volte rispetto all'efficienza dei precedenti prototipi di biofotovoltaico, ma converte in elettricità soltanto lo 0, 1% dell'energia solare, una quantità decine di volte inferiore a quella dei tradizionali pannelli fotovoltaici.
Questo nuovo sistema, nonostante i risultati non ancora sufficienti per una produzione di massa di energia elettrica, avrebbe vasti margini di miglioramento. "Controllare questo nanocircuito fotosintetico organizzato e ri-cablarlo per produrre elettricità rappresenta la speranza di energia solare a basso costo e ecologicamente sostenibile" conclude Mershin.
Tratto da: antikera.net

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CELLE FOTOVOLTAICHE IN POLIMERI - Gen. 2015
Un processo fisico che permette di aumentare l'efficienza delle cellule fotovoltaiche prodotte con materiali cristallini può essere ottenuto anche in polimeri a catena singola, con notevoli vantaggi per la compatibilità con un'ampia gamma di processi di produzione industriale(red)
Aumentare l'efficienza delle celle fotovoltaiche, cioè la quota di energia della radiazione solare che può essere convertita in elettricità da questi dispositivi, è una delle sfide cruciali per l'affermazione delle fonti di energia rinnovabili. In effetti, da decenni la ricerca in questo campo è impegnata nella sperimentazione di materiali sempre nuovi.
Ora su “Nature Materials” un gruppo di ricercatori della Columbia University e del Brookhaven National Laboratory guidato da Matthew Sfeir annuncia di aver sperimentato con successo polimeri in grado di recuperare parte dell'energia dispersa in calore durante il funzionamento della cella.
Il dispositivo sfrutta un fenomeno fisico noto come fissione di singoletto, che permette in pratica di moltiplicare le cariche elettriche prodotte con ogni fotone, il quanto di luce, quando incide sul materiale attivo della cella fotovoltaica, cioè il materiale da cui parte la generazione del flusso di elettroni, ovvero la corrente elettrica.
Il processo fotovoltaico genera un elettrone per ogni fotone incidente, indipendentemente dall'energia di quest'ultimo, purché essa superi un valore di soglia, che corrisponde all'energia di legame dell'elettrone. L'efficienza della cella, intesa come numero di elettroni estratti, inizia a essere soddisfacente quando l'energia dei fotoni incidenti è di poco superiore a quella necessaria a innescare il processo, cioè con la radiazione infrarossa. Con energie dei fotoni più elevate, ovvero spostandosi verso lo spettro ultravioletto, l'efficienza non aumenta in proporzione, perché il numero degli elettroni estratti rimane pressoché costante, mentre aumenta la loro energia, che va in gran parte sprecata.
L'idea per sfruttare a fini pratici la fissione di singoletto è distribuire l'energia del fotone incidente su diverse molecole del materiale attivo della cella in modo da generare non uno ma più elettroni liberi. Finora tuttavia questo approccio è stato sperimentato con materiali cristallini di alta qualità che sono difficilmente integrabili nelle celle fotovoltaiche di uso commerciale. 
Sfeir e colleghi hanno ora sperimentato la fissione di singoletto su un polimero a catena singola, che consentirebbe l'accoppiamento agevole con altri materiali e anche la compatibilità con un'ampia gamma di processi industriali.
“Ci aspettiamo un significativo balzo in avanti nello sviluppo di celle fotovoltaiche di terza generazione”, commenta Luis Campos, della Columbia University, che ha partecipato alla ricerca. “Questo approccio è particolarmente promettente poiché i materiali impiegati nel nostro studio hanno una struttura modulare e quindi possono essere ulteriormente adattati a diversi dispositivi per sperimentare nuove celle solari organiche”.
Tratto da: lescienze.it

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CELLE SOLARI STAMPATE SU CARTA IGIENICA – 29/1272011
Per dimostrare un nuovo metodo di fabbricazione di celle solari, in grado di stamparle su materiali estremamente sottili e flessibili, i ricercatori del MIT hanno ricoperto di celle fotovoltaiche dei fogli di carta igienica. Di certo, il substrato scelto non è il massimo per la creazione di celle solari performanti, ma mostra la versatilità del nuovo metodo di stampa, in grado di contenere i costi i produzione e di espandere la gamma di applicazioni per il fotovoltaico.
Karen Gleason, professoressa di ingegneria chimica all' MIT, ha mostrato come si possano stampare celle solari su una varietà di materiali delicati e flessibili, come carta di riso, plastica, o fogli estremamente sottili di carta tradizionale.
La nuova tecnica non richiede l'utilizzo di solventi, e lascia intatto il substrato su cui vengono applicate le celle solari.
Il metodo è stato definito oCVD (oxidative chemical vapor deposition), e comporta la deposizione di vapori di un monomero in aggiunta ad un agente ossidante, che assieme vanno a creare una plastica conduttiva, definita PEDOT, la cui capacità di conduzione viene aumentata di circa 1000 volte grazie all'aggiunta di particelle d'argento.
Le celle solari così stampate possono essere piegate e allungate senza che le loro proprietà vengano compromesse.
Nei test di laboratorio, i ricercatori hanno piegato un substrato stampato di plastica per più di 1000 volte, dimostrando come l'efficienza sia rimasta pressochè intatta (99%) dopo quello stress.
Per dimostrare ulteriormente la robustezza del nuovo metodo, i ricercatori hanno stampato le celle solari su un foglio di carta, che hanno poi piegato per realizzare un aeroplanino. Nonostante le pieghe, il foglio ha continuato a generare corrente elettrica.
Questo nuovo metodo non è soltanto applicabile alla stampa di celle solari, ma si può sfruttare per la realizzazione di elettronica flessibile, come tessuti hi-tech e display flessibili. Tratto da: ditadifulmine.com

Pannelli solari fotovoltaici avvolgibili come Carta
Basta applicare una pellicola su una parete o su di un tetto per ottenere elettricita' dal sole, secondo la Nanosolar, i suoi pannelli sono piu' efficienti dei tradizionali al silicio. il processo produttivo delle celle ultrasottili e' simile alla stampa a getto d'inchiostro: il liquido e' formato da molecole di semiconduttori (rame, indio, gallio, selenio) assemblate mediante nanotecnologie in grado di formare una pellicola che converte la luce in eletttricita'.

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Reinventare la foglia - Le Scienze gennaio 2011, n. 509 
Forse il combustibile ideale non sarà estratto dal mais o dalle alghe, ma arriverà direttamente dal Sole.
Energia naturale. Le piante producono il proprio combustibile, lo zucchero, a partire da luce solare, aria e acqua, senza generare emissioni dannose.
La foglia artificiale. Alcuni ricercatori stanno progettando foglie artificiali che, in modo simile, potrebbero convertire la radiazione solare e l’acqua in idrogeno, utilizzabile per alimentare i veicoli o produrre elettricità e calore.
Nano-soluzioni. Per avere un’applicazione pratica, questa tecnologia deve essere prodotta a basso costo in forma di sottili fogli flessibili, forse composti da nanocavi di silicio, e usare catalizzatori economici che permettano di ottenere idrogeno in modo efficiente.

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Nanoparticelle per incrementare l'efficienza dei collettori solari – 05/04/2011

La soluzione è estremamente economica e consentirebbe di sfruttare un materiale potenzialmente inquinante per la raccolta di energia da una fonte rinnovabile

Utilizzando particelle di grafite 1000 volte più piccole del diametro di un capello umano, un gruppo di ingegneri meccanici dell'Arizona State University sperano di incrementare l'efficienza degli impianti fotovoltaici.

“La grande limitazione dei pannelli fotovoltaici è che possono sfruttare solo una frazione dell'energia della radiazione solare che li investe, mentre il resto dell'energia viene convertita il calore, che diminuisce le prestazioni delle stesse celle”, ha spiegato Robert Taylor, ricercatore dell'Arizona State University che ha partecipato allo studio apparso sul Journal of Renewable and Sustainable Energy.

Un'alternativa che consente di sfruttare tutta la radiazione solare incidente è la tecnologia del collettore termico. In forma di dischi, pannelli, tubi a vuoto e altro, questi dispositivi raccolgono il calore per riscaldare l'acqua o per produrre vapore e quindi elettricità.

Per incrementare l'efficienza dei collettori solari, Taylor e colleghi hanno disperso nanoparticelle del diametro di un miliardesimo di metro nel fluido utilizzato negli impianti termici. Il materiale prescelto per le nanoparticelle è stata la grafite che assorbe radiazione in modo molto efficiente.

Nei test di laboratorio con piccoli collettori a forma di disco, Taylor e colleghi hanno trovato che le nanoparticelle avevano incrementato l'efficienza di raccolta del calore fino al 10 per cento.

“Per un impianto solare di potenza da 100 megawatt, ciò si tradurrebbe in un guadagno di 3,5 milioni di dollari all'anno”, ha aggiunto Taylor. Inoltre, le nanoparticelle sono estremamente economiche – costano meno di un dollaro per grammo – ma forniscono la stessa superficie di raccolta di un intero campo di calcio. Potrebbe essere possibile anche filtrare nano particelle dalla fuliggine, che ha un potenziale di assorbimento simile, derivata dal carbone utilizzato negli impianti di potenza. L'idea, ha concluso Taylor, è particolarmente attraente: si usa una sostanza inquinante per raccogliere energia in modo pulito”. (fc)
Tratto da: lescienze.espresso.repubblica.it

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Celle fotovoltaiche auto-assemblanti - 07 Settembre 2010
Il futuro del fotovoltaico potrebbe essere questo: celle solari grandi qualche miliardesimo di metro, più efficienti e più durature di quelle attualmente utilizzate nei pannelli e auto-assemblanti. I componenti di questi nanoscopici dispositivi possono infatti continuamente dissociarsi e ri-assemblarsi con l’aiuto di un solvente.
L’invenzione, illustrata sulle pagine di Nature Chemistry, è dei ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Mit) di Boston (Usa) guidati da Michael Strano. 
Una delle maggiori sfide nel campo del fotovoltaico è imprigionare l’energia solare in dispositivi sempre più efficienti, grazie a materiali capaci di resistere al deterioramento causato dal sole stesso. Come in molti altri casi, la natura indica una possibile soluzione.
Nelle piante infatti, all’interno dei cloroplasti, le molecole sensibili alla luce si proteggono dagli effetti nocivi dei raggi rinnovandosi continuamente, prima demolendosi e poi ri-assemblandosi.
I ricercatori del Mit hanno quindi creato un prototipo di un dispositivo, cercando di mimare questo processo.
Per farlo hanno mescolato in soluzione sette diversi componenti, tra cui lipidi, nanotubi di carbonio e proteine. Questi, in presenza di un solvente, rimangono separati; togliendo il solvente, i lipidi, le proteine e i nanotubi si organizzano in strutture ordinate, capaci di funzionare come celle fotovoltaiche.
Nello specifico, i lipidi si dispongono in dischi e forniscono supporto per le proteine, organizzate come centri di reazione in grado di catturare la luce e trasformarla in energia. I dischi di lipidi, inoltre, in soluzione si legano spontaneamente ai nanotubi di carbonio.
Questo il processo: quando le proteine sono colpite dai fotoni, si liberano elettroni che, passando attraverso i dischi, vengono indirizzati verso i nanotubi di carbonio (capaci di trasportare corrente elettrica con grande efficienza). 
L’efficienza di questo dispositivo nel convertire l’energia solare in energia elettrica è circa del 40 per cento, circa il doppio delle celle fotovoltaiche attualmente impiegate nei pannelli. Ma potrebbe crescere ancora, riportano i ricercatori
By Anna Lisa Bonfranceschi - Tratto da: galileonet.it

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Dalla Germania arrivano nuove conoscenze su uno dei materiali più promettenti nel campo dell’energia solare:
il diseleniuro di indio rame gallio (CIGS). Ricercatori dell’Università Johannes Gutenberg di Magonza hanno infatti trovato il modo di incrementare l‘energia prodotta dai pannelli fotovoltaici a film sottile costruiti con questo tipo di materiale, formato da un puzzle di rame, indio, gallio, selenio e zolfo. La ricerca, pubblicata su Physical Review Letters, è frutto di un progetto finanziato dal Governo tedesco, con la partecipazione di IBM, Schott AG, l’Università di Jena e l’Helmholtz Center di Berlino.

Lo studio, condotto dal gruppo di Claudia Felser, ha portato alla risoluzione di due “misteri” dei pannelli solari CGIS, ovvero la discrepanza tra elaborazioni teoriche e rilevazioni empiriche in fatto di efficienza energetica, e la struttura del diseleniuro. Da un lato, infatti, i calcoli teorici prevedono che l’efficienza massima di questi pannelli possa arrivare al 30 per cento, mentre i pannelli prodotti finora si fermano al 20. Dall’altro, sempre secondo i modelli teorici, tale efficienza massima si dovrebbe ottenere con un rapporto indio/gallio di 30 a 70, mentre nella pratica accade esattamente il contrario (è il rapporto 70 a 30 a dare i risultati migliori).
Attraverso simulazioni al computer, il gruppo di ricerca ha scoperto che gli atomi di indio e gallio non sono distribuiti omogeneamente negli attuali pannelli CIGS. In particolare, i ricercatori hanno osservato, al di sotto della temperatura ambiente, indio e gallio sono completamente separati, mentre è solo a temperature elevate che il materiale diventa omogeneo. Lo studio sostiene dunque che sia proprio questa disomogeneità, finora ignorata, a provocare la discordanza tra teoria e pratica.
La non omogeneità del diseleniuro, secondo Felser, è in grado di spiegare non solo la ridotta efficienza dei pannelli CIGS, ma anche perché le migliori prestazioni si ottengono con maggiori quantità di indio. I materiali ricchi di questo elemento mostrano infatti una omogeneità superiore rispetto a quelli ricchi di gallio; conseguentemente, possiedono migliori proprietà ottiche ed elettroniche che si traducono in un’efficienza più elevata.
Oltre a fornire una risposta agli interrogativi legati ai pannelli CIGS, i calcoli del gruppo di ricerca suggeriscono che, per ottimizzare le proprietà, sia necessario produrre i pannelli a temperature il più elevate possibile, in modo da generare un composto indio/gallio molto omogeneo. Raffreddando il materiale rapidamente, poi, si dovrebbe preservare l’omogeneità ottenuta e quindi anche aumentare l’efficienza.
Riferimento: Phys. Rev. Lett. doi:10.1103/PhysRevLett.105.025702


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La tecnologia GaAs è attualmente la più interessante dal punto di vista dell’efficienza ottenuta, superiore al 25-30%, ma la produzione di queste celle è limitata da costi altissimi e dalla scarsità del materiale, utilizzato prevalentemente nell’industria dei “semiconduttori ad alta velocità di commutazione” e dell’optoelettronica (led e fototransistors). Infatti la tecnologia GaAs viene utilizzata principalmente per applicazioni spaziali , dove sono importanti pesi e dimensioni ridotte. I risultati ottenuti con celle GaAs danno un’efficienza di conversione maggiore del 30%.
 Nel 1999 un progetto congiunto tra Spectrolab e il National Renewable Energy Laboratory (NREL) ha raggiunto un record importante nelle conversione fotovoltaica, realizzando una cella solare con efficienza di conversione pari al 32,3%.
 Questa cella a tripla giunzione è stata costruita utilizzando tre strati di materiali semiconduttori, fosfuro di indio/gallio su arseniuro di gallio su germanio (GaInP2/GaAs/Ge). Si ritiene che siano possibili ulteriori progressi in breve tempo tali da permettere il raggiungimento della soglia del 40%.
 Fonte: www.enerecosrl.com

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Un Micro Interter per ciascun modulo
Da una società californiana ha brevettato un inverter dalle dimensioni così ridotte da poter essere installati individualmente sotto ogni modulo, con l’obiettivo di rendere il sistema fotovoltaico più flessibile alle esigenze dell’utente.



29/5/09 - Più moduli solari brillano sul tetto più energia si otterrà: una relazione semplice ma sui cui giocano ruoli importanti anche altri fattori. 
La Enphase Energy, (Enphase Energy, Inc. - 201 1st Street Suite 111, Petaluma, CA 94952.
USA -  internet: www.enphaseenergy.com) questo il nome della start-up californiana, per aumentare l’efficienza dei suoi sistemi fotovoltaici ha deciso di realizzare dei micro-inverter da agganciare direttamente nel telaio sottostante di ciascun modulo, rimpiazzando così un unico dispositivo centralizzato.

La scelta di convertitori AC/CC individuali, sostiene l’azienda può ridurre il costo dell’energia solare determinando un aumento dell’efficienza di sistema fino al 25%.
Generalmente gli inverter sono in grado di ottenere la massima potenza disponibile in qualsiasi condizione meteorologica grazie a circuiti di ottimizzazione del rendimento, i cosiddetti MPPT (Maximum Power Point Tracking).
Nei sistemi convenzionali i moduli tra loro connessi possono avere prestazioni differenti, anche semplicemente a causa di sporcizia o di accidentale ombreggiamento e in queste condizioni l’MPPT non riesce a svolgere correttamente la sua funzione adeguandosi al modulo con il rendimento peggiore e penalizzando così tutti gli altri.
In tal caso si potrebbe ricorre ad un inverter con più circuiti MPPT indipendenti così da frazionare l’impianto, scelta adotta anche da Enphase, ma in questo caso scegliendo di moltiplicare l’inverter stesso.
Il concetto non è una novità, ma, spiega la società, fino ad oggi mancava la conoscenza tecnica per rendere pratici questi dispositivi.
“Uno dei maggiori ostacoli alla tecnologia dei micro- inverter in passato è stata l’efficienza di conversione” che ha invece ora raggiunto il 95,5%, alla pari con quella dei grandi inverter tradizionali, che vanno dal 94 al 96%.
Questi micro dispositivi non solo ottimizzano al massimo la potenza in uscita, ma rendono anche il sistema molto flessibile: riduzione dei tempi di cablaggio, rimozione dei punti di commutazione CC e “se si ha bisogno di maggiore potenza si possono semplicemente collegare più moduli, cosa assolutamente impossibile da fare con un sistema tradizionale se si supera la capacità dell’inverter”.
Un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che i micro-inverter rendono ogni singolo modulo fonte di alimentazione separata dando la possibilità di scindere la produzione energetica in parte per le necessità personali ed il resto per l’immissione nella rete nazionale.
Fonte: Unione Imprese Solari

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Celle solari a nanotubi di carbonio
Il nuovo dispositivo converte la luce in elettricità grazie a un processo estremamente efficiente che amplifica il flusso di corrente elettrica.

Utilizzando nanotubi di carbonio invece del tradizionale silicio, i ricercatori della Cornell University hanno realizzato gli elementi di base di una cella fotovoltaica che si spera possa portare a un metodo più efficiente per convertire la luce il corrente elettrica.
Secondo quanto riferito sulla rivista “Science”, i ricercatori hanno prodotto, testato e misurato una semplice cella solare denominato fotodiodo, costituito da un singolo nanotubo di carbonio.
Nell'articolo, Paul McEuen e Jiwoong Park, docenti di chimica e biologia, descrivono in che modo il loro dispositivo converte la luce in elettricità grazie a un processo estremamente efficiente che amplifica la quantità di corrente elettrica che fluisce. Il processo potrebbe dimostrarsi importante per la prossima generazione di celle solari ad alta efficienza.
"Non stiamo solo cercando un nuovo materiale, ma abbiamo realizzato un dispositivo effettivamente funzionante”, ha commentato Nathan Gabor, della McEuen.
I ricercatori hanno utilizzato un nanotubo di carbonio a parete singola di grafene per realizzare la cella solare. Delle dimensioni di una molecola di DNA, il nanotubo è teso tra due contatti elettrici e nelle vicinanze di due porte elettriche, una carica positivamente e l'altra negativamente.
Il lavoro è stato ispirato in parte da precedenti risultati ottenuti con un diodo, un semplice transistor che permette alla corrente di fluire in una sola direzione, utilizzando un nanotubo a parete singola. Il gruppo della Cornell voleva verificare la possibilità di costruire qualcosa di simile, ma facendo incidere sul nanotubo una radiazione luminosa.
Puntando laser di differenti colori su diverse aree del nanotubo, i ricercatori hanno così trovato che i più alti livelli di energia fotonica avevano un effetto di moltiplicazione sull'intensità della corrente elettrica prodotta.
Ulteriori studi hanno mostrato che la sottile struttura cilindrica del nanotubo di carbonio di fatto costringe gli elettroni a fluire uno a uno. Inoltre, nel movimento nel nanotubo essi eccitano altri elettroni inducendoli a unirsi al flusso.
Il nanotubo, si è così scoperto, potrebbe essere una cella fotovoltaica quasi ideale, poiché permette di produrre più elettroni utilizzando l'energia in eccesso della luce.
Ciò rimarca la distanza con le tecnologie attuali - in cui l'energia extra viene persa in forma di calore, e le celle richiedono un costante raffreddamento esterno - e porta a immaginare applicazioni di notevole efficienza, anche se il passaggio verso le scale macroscopiche rappresenta un problema tecnologico di notevole difficoltà. (fc)

Nuove molecole per celle fotovoltaiche
Un gruppo di ricercatori dell'Università della Florida ha dimostrato di poter utilizzare opportuni impulsi laser per indurre l' energia a prendere differenti cammini nelle molecole sintetiche considerate
Un gruppo di chimici dell'Università della Florida ha messo a punto un metodo per ottenere strutture molecolari in grado di "catturare" l'energia della radiazione solare. Si tratta di un primo, promettente passo per realizzare nuove e più efficienti celle fotovoltaiche.
"Il risultato fornisce un nuovo metodo per studiare le interazioni luce-materia”, ha spiegato Valeria Kleiman, che ha partecipato alla ricerca. "Consente infatti di studiare non solo la reazione della molecola, ma anche di seguire i meccanismi della reazione; in altre parole possiamo testare differenti cammini di trasferimento dell'energia per trovare quello più efficiente.”
Secondo quanto riportato sulla rivista "Science", il lavoro era focalizzato sulle molecole note come dendrimeri, le cui diverse ramificazioni consentono un efficace assorbimento di energia.
La quantità di energia che le molecole sintetiche possono accumulare e trasferire, tuttavia, dipende dal cammino che la stessa energia prende attraverso la molecola. Il gruppo della Kleiman ha dimostrato di poter utilizzare opportuni impulsi laser per indurre l' energia a prendere differenti cammini.
“Ciò che osserviamo è che è possibile controllare la direzione presa dall'energia codificando differenti informazioni negli impulsi di eccitazione”, hanno spiegato i ricercatori.
Gli studiosi, che sono impegnati a testare ogni nuova struttura molecolare per la sua capacità di immagazzinare energia e trasferirla in modo efficiente, potrebbero sfruttare ciò che la Kleiman definisce "un nuovo strumento spettroscopico per identificare velocemente le strutture più promettenti che potrebbero preludere a interessanti applicazioni nel campo dei dispositivi fotovoltaici". (fc)
Tratti da scienze.espresso.repubblica.it

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Il gallo fotovoltaico: l’ecologia sposa la tecnologia - Italy, Milano,  18/06/2009
Il Politecnico di Milano ha inventato il “gallo fotovoltaico”, strumento che misura le prestazioni dei pannelli fotovoltaici.
Grazie a questa invenzione sarà possibile capire quale sia la tipologia di pannello più adatta in relazione al luogo e al clima.

In un periodo di crisi economica e perché no, ambientale, può essere utile prendere in considerazione, anche solo per qualche istante, l’utilizzo di un’energia più pulita ed ecologica.. Si tratta dell’energia solare, sfruttata dai cosiddetti pannelli fotovoltaici per ottenere energia elettrica. I meno esperti del settore, desiderosi di sperimentare questa verde alternativa energetica a casa propria, potranno usufruire del lavoro svolto dal Politecnico di Milano. L’università milanese ha infatti individuato un metodo per capire quale sia il migliore pannello fotovoltaico da installare a seconda del luogo in cui ci troviamo. L’invenzione si chiama “gallo fotovoltaico”, parente del veterano galletto che da secoli ci indica la direzione del vento stando sul cucuzzolo di case e fattorie.
Il gallo fotovoltaico, conscio della propria natura, si sveglia all’alba per misurare le prestazioni di diversi pannelli fotovoltaici, analizzando parametri quali potenza, tensione e corrente elettrica. Lo strumento provvede poi a registrare i dati ambientali, come irradiazione solare e temperatura, prontamente trasmessi al valutatore, che li compara e individua il sistema con le migliori prestazioni. Il risultato delle rilevazioni è poi inviato al proprietario via wireless o gsm. Così chi abita in riva al mare saprà di dover istallare un pannello differente rispetto a quello che istallerà l’amico che abita in montagna o in città.
Chi volesse comprare questo geniale strumento sarà felice di sapere che il galletto si alimenta della stessa energia solare utilizzata dai pannelli e che per trasportarlo, completo di tutte le sue componenti, basta una semplice valigia trolley.
By  Linda Imperiali - Tratto da:  datamanager.it

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Un nuovo record di efficienza
Una lastra ultrasottile di ossido di alluminio riduce le perdite di energia in superficie. Il primato olandese è stato annunciato alla conferenza di San Diego (CAL, USA). 

I ricercatori della Eindhoven University of Technology sono riusciti a implementare l'efficienza delle celle solari, passando dal 21,9 al 23,2 per cento. Se un miglioramento di poco più dell’1 per cento (in termini assoluti) può apparire modesto, in realtà consentirà ai produttori di aumentare notevolmente le prestazioni dei dispositivi ammortizzando i costi.
Lo studio è stato condotto dal fisico Bram Hoex in collaborazione con il Fraunhofer Institute e presentato durante la più importante conferenza statunitense sull’energia solare, tenutasi a San Diego (California) lo scorso 14 maggio.
Una maggiore efficienza delle celle è una delle strade per ridurre i costi dell’energia solare. Soprattutto per quelle nazioni in via di sviluppo che di luce solare, almeno, sono ricche.
L'aumento di efficienza del 6 per cento in termini relativi è stato ottenuto tramite l’inserimento di uno strato ultrasottile – circa 30 nanometri – di ossido di alluminio sulla faccia anteriore della cella di cristallo di silicio. Questa lastra ha un'altissima quantità (mai raggiunta finora) di cariche negative e le normali perdite di energia in superficie vengono così quasi interamente eliminate. Secondo i ricercatori, la cella messa a punto da Hoex implicherà una significativa riduzione nel prezzo di produzione dell’elettricità solare. Parte del progetto di ricerca è stato finanziato da tre ministeri olandesi: Affari Economici, Educazione, Cultura e Scienza, e Ambiente. (g.f.)

Ulteriore Record d'efficienza dei pannelli Fotovoltaici
La tecnologia multigiunzione ha permesso di convertire in elettricità il 40% della luce solare. Un risultato mai raggiunto prima, ma i costi sono ancora alti.
Il 40 per cento della luce solare catturata trasformata in energia elettrica. Con questo tasso di conversione, mai raggiunto prima in Europa, un nuovo tipo di celle solari messo a punto nell’ambito del progetto “Fullspectrum” potrebbe rappresentare una svolta nel settore del fotovoltaico.
La tecnologia in questione, denominata “multigiunzione”, esiste già da alcuni anni e impiega diversi materiali - fra cui gallio, fosforo, indio e germanio -, e consente di catturare un maggior numero di fotoni rispetto a quanto possibile con le celle convenzionali a base di silicio.
La tecnologia tradizionale, infatti, permette di convertire al massimo il 17 per cento della luce solare. Con le nuove celle a multigiunzione sperimentate dai ricercatori europei è stato ora raggiunto un tasso di conversione del 39,7 per cento, che ha migliorato di due punti percentuali il precedente record europeo ottenuto con questa tecnologia.
I pannelli costruiti con questo tipo di celle sono piuttosto costosi e finora sono stati impiegati soltanto per applicazioni nello Spazio. Secondo i ricercatori, però, i costi possono essere ridotti inserendo le celle in speciali pannelli dotati di lenti che concentrino la luce solare, moltiplicando anche di mille volte il flusso di fotoni.
“L’alta efficienza di conversione”, afferma Andreas Bett del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, partner del progetto, “rende possibile la competitività sul mercato delle tecnologie di ultima generazione e un ulteriore ribasso dei costi per la produzione di energia elettrica dalla luce solare”.
Il progetto, finanziato dalla Commissione Europea con 8,4 milioni di euro (su un totale di 14,7) e avviato nel 2003, ha visto la partecipazione di 19 centri di ricerca pubblici e privati appartenenti a diversi paesi, con il coordinamento della Universidad Politécnica di Madrid. La commissione europea ha finora investito più di 105 milioni per la ricerca sull'energia dal fotovoltaico dall'inizio del Sesto Programma Quadro (2002), in vista dell'obiettivo fissato per  il 2020, momento in cui il 20 per cento dell'energia totale prodotta in Europa dovrà derivare da fonti rinnovabili.
Per questo motivo, la Solar  Europe Industrial Initiative ha di recente alzato il contributo previsto per il fotovoltaico dal 3 al 12 per cento. Un aumento che si dovrebbe tradurre nell'istallazione di pannelli per 400 Gigawatt di capacità di picco (il 40 per cento in più rispetto alla situazione attuale).
Nel 2006 i pannelli installati hanno prodotto lo 0,1 per cento della richiesta di elettricità in Europa. (s.s.)
Tratti da: galileonet.it

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Una nanostruttura per incrementare la conducibilità elettrica
Il risultato potrebbe consentire di realizzare pannelli fotovoltaici sufficientemente spessi da assorbire la luce solare con minime perdite energetiche
Superando un problema critico per la conducibilità dei dispositivi a basso impatto ambientale, i ricercatori del Boston College hanno sviluppato una nanostruttura in titanio che, dotata di una superficie molto estesa, si è dimostrata molto efficiente nel trasporto di elettroni.
Il risultato potrebbe consentire di realizzare pannelli fotovoltaici sufficientemente spessi da assorbire la luce solare con minime perdite energetiche. Per ottenere il risultato, Dunwei Wang, chimico del Boston College, ha integrato due semiconduttori al titanio in un struttura a nanoscala, migliorando la capacità di raccogliere energia di circa il 33 per cento, secondo quanto riferito sulla versione online del “Journal of the American Chemical Society”.
Con il suo gruppo, lo studioso è riuscito a raggiungere un'efficienza di picco della conversione del 16,7 per cento nello spettro ultravioletto, contro un valore del 12 per cento di una struttura composita tradizionale di biossido di titanio (TiO2).
Secondo Wang, questi miglioramenti nell'efficienza potrebbero trovare applicazione nell'elettrolisi dell'acqua, ambito in cui i catalizzatori a semiconduttore si sono dimostrati utili per separare e immagazzinare idrogeno e ossigeno allo stato gassoso.
“L'attuale sfida nell'elettrolisi dell'acqua è quella di riuscire a catturare meglio i fotoni all'interno del materiale semiconduttore, nonché trasportarli per produrre idrogeno”, ha commentato Wang. "Per gli usi pratici in questo campo, è desiderabile generare ossigeno e idrogeno separatamente. Per questo, è di grande importanza disporre di una buona conducibilità elettrica, che permette di raccogliere elettroni nella regione in cui si genera l'ossigeno e di trasportarli nella camera di generazione dell'idrogeno”.
Il biossido di titanio ha un ruolo preminente nella ricerca sull'elettrolisi dell'acqua per le sue proprietà catalitiche. Tuttavia, il suo assorbimento della luce è confinato allo spettro ultravioletto e il materiale è anche un conduttore relativamente cattivo.
Wang e colleghi hanno iniziato facendo crescere una nanostruttura di di siliciuro di titanio (TiSi2), un semiconduttore capace di assorbire luce solare e un materiale in grado di fornire una struttura robusta con una estesa superficie critica per l'assorbimento di fotoni.
Un rivestimento in biossido di titanio ha poi conferito le ricercate proprietà di catalisi. (fc)
Tratto da: lescienze.espresso.repubblica.it - 04/03/2009

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Il fotovoltaico al silicio,  Obsoleto ed inefficiente ? -
 Effetto fotovoltaico
Il governo spende malissimo le risorse di cui dispone
Rimini, 18 gen. - Supponiamo di acquistare un pannello solare da 4 mq per la produzione di acqua calda sanitaria e per l’integrazione al riscaldamento e supponiamo che produca in un anno circa 5.000 kWh di acqua calda, che funzioni 30 anni e che costi installato 2.300 €.
Significa che ogni euro investito produrrà circa 65,22 kWh.

Supponiamo ora di acquistare un pannello solare fotovoltaico da 3 kWp al silicio per la produzione di energia elettrica da inserire in rete.
Supponiamo che produca in un anno circa 3.900 kWh di energia elettrica, che funzioni 30 anni e che costi installato 15.000 €.
Significa che ogni euro investito produrrà circa 7,8 kWh.

Ovviamente non sono confrontabili direttamente i kWh di acqua calda con quelli di energia elettrica, ma è ugualmente possibile effettuare qualche ragionamento. Con l’impiego del pannello solare ad acqua risparmio del combustibile fossile; ipotizziamo del metano.
Quel metano risparmiato se lo uso per produrre dell’energia elettrica con una centrale turbogas posso ipotizzare di ottenere per il 50% energia elettrica, per il 20% energia termica per teleriscaldamento ed il resto perdite. Con una piccola semplificazione posso cioè considerare, a vantaggio della contabilità del fotovoltaico, un fattore 0,6 per comparare i due pannelli.

Devo quindi confrontare i 7,8 kWh “fotovoltaici” con 0,6*65,22 = 39,13 kWh “termici”. Il rapporto è circa 5.

Significa, tradotto in italiano, che un euro investito nel solare termico fa risparmiare un quantitativo di combustibili fossili 5 volte maggiore rispetto allo stesso euro investito nel “fotovoltaico” al silicio.
È come se andassimo al supermercato e trovassimo un’offerta folle “PRENDI 1 PAGHI 5”.
Finché lo Stato non è intervenuto, infatti, si sono guardati bene tutti quanti dal cadere nel tranello; poi sono arrivati Beppe Grillo e Pantalone che non hanno resistito alla tentazione di cadere nella demagogia: è stato introdotto il “conto energia” con il quale la collettività si è fatta carico di rendere conveniente ciò che conveniente non è, né economicamente, né ambientalmente (anche se avessimo il bilancio dello Stato in ordine non avrebbe alcun senso investire sull’attuale fotovoltaico perlomeno fino alla saturazione del solare termico). Ogni volta che vedo un pannello fotovoltaico finanziato con il “conto energia” mi si spezza il cuore, in quanto tecnico ambientalista, mi si assottiglia il portafoglio, in quanto cittadino e prego per l’anima di chi ha concepito questa truffa, in quanto cristiano.

Tutt’altro ragionamento va fatto per la ricerca. Quelli si che sono soldi spesi bene ! (1)
Il “fotovoltaico” è senz’altro interessante in prospettiva; una volta preso atto finalmente che il silicio amorfo, poli e monocristallino è sempre e comunque obsoleto si potrà cominciare a fare le cose seriamente. Infatti le ricerche sono numerosissime e promettenti ovunque. Già si comincia a sentir parlare di prezzi ridotti ad un quinto. Così i conti tornerebbero !
Il fotovoltaico potrà così beneficiare, come tutte le altre fonti rinnovabili e non inquinati, dei semplici certificati verdi.

La scelta del governo, così come quelli degli altri paesi, di finanziare in maniera abnorme una tecnologia fallimentare ed obsoleta risulta comunque inqualificabile. La tesi che la scelta del governo italiano è corretta perché da moltissimi anni l’ha fatta anche il governo tedesco mi indispone molto: in ogni caso, tedeschi o non tedeschi, equivale a finanziare, oggi, a 10 milioni di lire cadauno, l’acquisto di PC con processore 286. Aveva un senso effettuare quella spesa 20 anni fa quando non c’erano alternative e bisognava comunque imboccare quella strada. Oggi proprio non ce l’ha: con quella cifra acquisto 20 PC assai più performanti. Chi sostiene che il fermento nella ricerca è determinato dal “conto energia” commette un tragico errore; c’è qualcuno che pensa che quando il fotovoltaico competitivo sarà disponibile gli Stati continueranno a sprecare le risorse nei vari “conti energia”?

La risoluzione è semplice: dare al fotovoltaico obsoleto solo i certificati verdi e dirottare le ingentissime risorse risparmiate nella ricerca; dal fotovoltaico innovativo, al solare termico a bassa temperatura (< di 250°C), alla fusione fredda.
Il pannello fotovoltaico al silicio, finanziato con il “conto energia”, starà li per molti anni a ricordare alle nuove generazioni fino a che punto può arrivare l’incompetenza del governo.
By Lino Rossi – Tratto da: voceditalia.it


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Nuovi e recenti Pannelli solari - Effetto fotovoltaico

Pannelli solari più economici grazie ai pigmenti del mirtillo. Eliminato il silicio. Costerà meno produrli ed installarli
Cellule fotovoltaiche organiche messe a punto al dipartimento di ingegneria elettronica all'università romana di Tor Vergata. Peccato solo che non profumino di mirtillo. Altrimenti le celle fotovoltaiche organiche oltre a rivoluzionare il mondo dei pannelli solari aiuterebbero a coprire la puzza di smog nelle nostre città.
Possono infatti utilizzare come elemento attivo pigmenti presi dai frutti di bosco e a differenza dei normali pannelli solari oggi in commercio hanno eliminato del tutto il silicio. Costerà meno produrli e istallarli quindi, ma soprattutto avranno la forma di fogli flessibili o di lastre di vetro semi trasparenti. Un domani quindi potranno essere "stesi" sopra i palazzi, funzionare come copertura per le tende della protezione civile, essere parte delle finestre di un edificio o dei cristalli di una vettura.

"La quasi totalità dei pannelli solari in commercio è costituta da pannelli in silicio che restituiscono il 15% circa dell'energia solare che ricevono", spiega Thomas Brown, scienziato anglo-italiano che assieme a Aldo Di Carlo, Andrea Reale e Franco Giannini dirige il Polo per il Fotovoltaico Organico del Lazio presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell'Università di Roma Tor Vergata, "quindi per soddisfare le esigenze di un utente medio occorre installare pannelli su aree molto estese. Ma il vero problema sono i costi di fabbricazione e di produzione che ne rendono problematica la diffusione in assenza di incentivi statali. Senza dimenticare che il prezzo del silicio ad alta purezza non è destinato a scendere considerando la scarsità dell'offerta".

Ma c'è appunto un alternativa, una strada che la comunità scientifica sta indagando dai primi anni '90 per ridurre i costi tanto della produzione che dell'istallazione. Una tecnologia capace di produrre pannelli solari utilizzando come supporto due strati di plastica o di vetro che al loro interno contengono una pellicola sottile di materiale organico semiconduttore.
Con un costo stimabile meno della metà di un pannello al silicio.

Di celle del genere ne esistono di due tipi: quelle ibride (organico/inorganico) e quelle totalmente organiche.
Alla base viene utilizzato un processo molto simile alla fotosintesi clorofilliana, con una miscela di materiali in cui il pigmento assorbe la radiazione solare e gli altri componenti estraggono la carica per produrre elettricità.

Il problema, almeno per ora, è l'efficienza e la durata. "Le celle solari completamente organiche raggiungono una efficienza massima del 4% in laboratorio", spiega Brown. "Quelle ibride invece sono più vicine a una maturazione tecnologica e quindi allo sfruttamento commerciale perché durano di più e l'efficienza è del 10% circa, tanto che aziende come la Konarka Technologies, DyeSol, Aisin Seki, Hitachi, e Sharp, stanno investendo grosse risorse nello sviluppo di questo settore".

Stando alle previsioni nel giro di qualche anno l'efficienza verrà ulteriormente migliorata, compresa quella delle celle completamente organiche, anche perché i vantaggi sono davvero tanti rispetto ai pannelli solari di oggi. "Basta pensare alle applicazioni", conferma Brown. "Essendo arrotolabili e facili da portare diventeranno ad esempio una risorsa preziosa in caso di disastri naturali. Ed è solo uno dei tanti impieghi possibili".

Insomma il futuro per quel che riguarda l'energia pulita è nell'organico e per una volta l'Italia non rimarrà indietro.
La prima applicazione pratica ?
Sull'isola di Ventotene nel 2008 quando verranno istallati i primi pannelli basati su questa nuova tecnologia.
By Jaime D'Alessandro - 29-12-2006  - Fonte: repubblica.it


Commento NdR: con un trattamento speciale dei pannelli fotovoltaici al silicio, che e' possibile fare sulla superficie ove arrivano i raggi solari, e' possibile aumentare il loro rendimento dal 14-15 % al 28-30% e piu', a seconda del tipo di pannello installato.

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Pannelli solari ai frutti di Bosco - Ricoperti di polimeri a base di antocianine, i pigmenti che danno il colore rosso a more e mirtilli sono più economici e meno inquinanti del silicio.

 

Non saranno rossi o blu, e nemmeno profumeranno di more o mirtilli, ma promettono di essere più economici e meno inquinanti dei modelli attuali. Sono i pannelli solari a base di antocianine, i pigmenti che danno il colore rosso ai frutti di bosco. A metterli a punto sono stati i ricercatori dell'Università di Tor Vergata, Roma, Italy.
«Sono ricoperti da una miscela di materiali che sfruttano l'energia del Sole, in un processo per la produzione di energia simile alla fotosintesi clorofilliana delle piante» spiega Franco Giannini, docente di elettronica a TorVergata.

Una delle prime applicazioni è il progetto «Ventotene isola a emissioni zero»: i pannelli ecologici saranno utilizzati per generare corrente destinata ai servizi pubblici dell'isola, come l'illuminazione. Senza rilasciare un solo grammo di anidride carbonica.
Le celle realizzate con materiali organici (le antocianine o i complessi proteici estratti dagli spinaci) oppure plastici sono l'ultima frontiera della ricerca sui pannelli fotovoltaici, tradizionalmente costruiti con silicio (monocristallino, policristallino o amorfo).
Questi sistemi innovativi hanno almeno due vantaggi: sono più adattabili e costano poche decine di euro. Inoltre la loro capacità di convertire la luce solare in energia sta crescendo: possono trasformare il 10 per cento dei raggi solari ricevuti in corrente elettrica; quelli che utilizzano pellicole di polimeri arrivano al 6,5 per cento, come ha dimostrato un recente esperimento condotto da Somenath Mitra, chimico all'Università del New Jersey. «Un giorno i proprietari di casa saranno in grado di riprodurre queste celle solati usando stampanti domestiche» ha osservato Mitra.

Secondo le previsioni, fra tre anni il mercato globale dei pannelli fotovoltaici avrà un valore di 34 miliardi di dollari. E i pannelli organici promettono di diventare competitivi. Quelli che sfruttano le proprietà del silicio (con rendimenti tra il 14 e il 17 per cento per le applicazioni commerciali e fino al 40 per gli impieghi nello spazio) hanno infatti costi elevati: bisogna investire 100 milioni di dollari per ottenere 1.000 tonnellate di silicio policristallino, perché sono necessari processi chimici che richiedono grandi quantità di energia e un'alta intensità di capitale.
By Luca Dello  - Tratto da: Panorama n° 40 ott. 2007

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La produzione di energia e il risparmio di combustibile

La quantità di energia prodotta da un impianto fotovoltaico di taglia assegnata dipende fortemente dalle condizioni climatiche (essenzialmente irraggiamento e temperatura) della località in cui esso è installato. In pratica la potenzialità energetica di una certa località viene espressa per mezzo dell'insolazione media annua, che fornisce la quantità di energia solare che nell'arco di un anno incide su una superficie di 1 m2.
Questa grandezza viene di solito misurata in "ore annue di insolazione equivalente": queste rappresentano il numero di ore di insolazione nell'arco dell'anno riportate alla condizione di irraggiamento nominale (1000 W/m²). Questa unità di misura è particolarmente comoda perchè, nota la potenza nominale dell'impianto, essa consente di calcolare immediatamente l'energia che esso è in grado di produrre.

Per esempio nell'Italia meridionale si misurano 1800 ore equivalenti di insolazione all'anno; ciò significa che un impianto fotovoltaico della potenza nominale di 1 kW è potenzialmente in grado di produrre 1800 kWh all'anno. In realtà occorre tener conto del fatto che la potenza effettiva ai morsetti dell'impianto è sempre inferiore alla sua potenza nominale, a causa delle perdite dovute al surriscaldamento dei moduli, ai collegamenti serie/parallelo e, infine, al rendimento del sistema di condizionamento della potenza. T
ipicamente, la potenza di un impianto fotovoltaico è circa l'80-85% di quella nominale: di conseguenza la producibilità effettiva di un impianto da 1 kW è di circa 1500 kWh/anno. Questo numero consente di valutare immediatamente il risparmio di combustibili fossili ottenibile per mezzo di un impianto fotovoltaico. 
A questo scopo basta conoscere la vita media dell'impianto, valutabile in circa 25 anni, ed il cosiddetto "Energy Pay-Back Time - EPBT", cioè il tempo necessario perché l'impianto produca l'energia spesa per la sua costruzione, valutato oggi in circa 5 anni. Note queste grandezze, l'energia netta prodotta dall'impianto può essere calcolata moltiplicando la produzione annua di energia per la "vita efficace" dell'impianto e cioè 25 - 5 = 20 anni.
Nel caso in esame risulta, pertanto, che un impianto da 1 kW produce, nell'arco della propria vita efficace 1.500 x 20 = 30.000 kWh. Dato che per produrre1 kW elettrico occorre bruciare circa 0,25 kg di combustibile fossile, il risparmio complessivo risulta di 30.000 x 0,25 = 7.500 kg di combustibile ovvero 7.5 tep.  

I costi e i benefici nascosti
Fra tutti i fattori che determinano il grado di penetrazione del fotovoltaico nel mercato energetico, il costo degli impianti e dell'energia che essi producono è senz'altro uno dei più importanti, se non il più importante addirittura. Infatti, dal punto di vista dell'utente che può scegliere fra diverse fonti di energia, sia convenzionali, sia rinnovabili, una buona parte dei vantaggi indiretti offerti dal fotovoltaico - per esempio, il carattere "nazionale" della fonte e il suo ridottissimo impatto ambientale - appaiono come elementi secondari rispetto al problema centrale del costo.
Sotto questo aspetto, il fotovoltaico appare addirittura penalizzato rispetto alle fonti convenzionali: infatti, in assenza di adatti incentivi pubblici capaci di monetizzare a vantaggio dell'utente i vantaggi sociali offerti dalla tecnologia, il fotovoltaico si trova a dover competere con tecnologie, come quelle del carbone, del petrolio o del nucleare, le quali, pur essendo assai più onerose in termini di costi sociali, non addebitano tali costi all'utente, ma di fatto, tacitamente li scaricano sulla collettività.

Il problema è estremamente importante ed è stato analizzato in modo approfondito in uno studio eseguito dal Fraunhover Gesellschaft - Institut fur Solarenergiesysteme (FhG-ISE) di Friburg, per conto dell'Unione Europea.

FACCIATE PV

Il lavoro del FhG-ISE fa riferimento alla situazione esistente nella Germania Federale nel 1984 e prende in considerazione la produzione di impianti termoelettrici, convenzionali o nucleari. 
Le conclusioni dello studio dimostrano che, anche utilizzando i criteri di valutazione molto prudenziali, i costi sociali medi associati all'uso di combustibili fossili sono
dell'ordine di 0,07 DM/kWh, mentre quelli associati al nucleare sono di 0,15 DM/kWh. In lire Italiane correnti (1995) ciò significa che queste tecnologie sono gravate di un costo "nascosto", pagato - spesso inconsapevolmente - dalla collettività di circa 80 Lit/kWh in un caso e di circa 180 Lit/kWh nell'altro: ciò equivale a raddoppiare il costo sostenuto dall'utente per godere dell'energia elettrica.

Il costo del chilowattora fotovoltaico
Il costo dell'energia prodotta da un impianto fotovoltaico può essere calcolato con la stessa metodologia usata nel caso degli impianti convenzionali. Secondo il metodo comunemente adottato dalle Aziende elettriche, il costo dell'energia viene diviso in due parti: un costo fisso, dovuto all'investimento iniziale necessario per la costruzione dell'impianto, ed un costo variabile, dovuto alle spese per il funzionamento e la manutenzione dell'impianto. I costi variabili includono di solito le spese per il personale, il combustibile e le parti di ricambio; nel caso del fotovoltaico, naturalmente, la voce combustibile è assente.

In formule si può scrivere:

Costo kWh = ( A x I + E ) / N

in cui
A = Fattore di attualizzazione dell'investimento
I = Costo dell'investimento
E = Costo di esercizio e manutenzione
N = Numero di kWh prodotti dall'impianto in un anno.

Il fattore A dipende dalla durata dell'impianto - di solito stimata in 25 anni - e dal tasso di interesse reale - cioè depurato del tasso di inflazione - posto tipicamente pari al 5%.
Sia i costi di investimento, sia i quelli di esercizio e manutenzione dipendono fortemente dalla taglia dell'impianto, dal tipo di applicazione per cui esso è costruito e dalla località in cui esso è installato: per calcolare, quindi, il costo del kWh prodotto da grandi centrali fotovoltaiche connesse con la rete non è quindi possibile fare riferimento ai piccoli impianti per applicazioni isolate, ma occorre prendere in considerazione impianti simili di grande taglia del tipo che, a scopo sperimentale e dimostrativo, sono stati realizzati in tutto il mondo e, specialmente, negli Stati Uniti.
Tuttavia, dato il numero limitato di esempi di riferimento, la stima dei costi contiene ampi margini di incertezza. Attualmente, secondo l'esperienzza americana, il costo complessivo di realizzazione di una centrale può essere stimato in circa 11MLit/kW. Questo costo è dovuto, per circa il 60% al costo dei moduli, pari dunque a 6,5 - 7,0 MLit/kW e, per la parte rimanente - circa 4 MLit/kW - al costo degli altri componenti del sistema e al costo di installazione.

Quanto ai costi di gestione, l'esperienza delle grandi centrali della California, mostra che essi possono essere contenuti entro limiti molto bassi, inferiori a 5 Lit/kWh.
Se si assume una produzione annua di energia di 1.500 kWh per ogni kW di potenza installata, la formula precedente fornisce un costo dell'energia di circa 500 Lit/kWh. Questo costo, ovviamente, va considerato come un valore limite, valido per gli impianti di grande taglia - superiore a 1 MW - costruiti in maniera tale da ottimizzare il rapporto costo / prestazioni e installati in località di facile accesso.
Attualmente questo costo è ancora lontano dalla competitività che, oggi, tenendo conto dei costi sociali delle fonti convenzionali, può essere posta tra 150 e 180 Lit/kWh: perchè il fotovoltaico possa quindi essere convenientemente usato per la produzione di energia su grande scala, occorre ridurre i costi della tecnologia di circa un fattore 3.

La riduzione del costo dovrà interessare tutti i componenti del sistema.

Per quanto riguarda le parti non propriamente fotovoltaiche dell'impianto - inverter, strutture meccaniche di sostegno, ecc. - non appaiono possibili particolari innovazioni tecnologiche: una buona parte della riduzione potrà provenire dalle economie di scala legate all'aumento dei volumi di produzione.

Diversa appare la situazione per quanto riguarda i moduli: la riduzione di costo, in questo caso, sembra possibile solo a fronte di tecnologie innovative ("break-through tecnologico") relative sia ai materiali, sia ai processi di fabbricazione; questi ultimi, in particolare, dovranno svilupparsi nel senso della più completa automazione, anche per andare incontro alle esigenze di "qualità totale" implicite nella produzione di parti ad elevatissima tecnologia, per le quali la resa massima costituisce un fattore di importanza vitale.

Inoltre appare prevedibile che, grazie all'introduzione coronata dal successo della tecnologia dei film sottili, la riduzione di costo possa avvenire ad un passo ancora più spedito di quanto non sia successo finora.  
Tratto da http://members.xoom.virgilio.it/solardesign/eco_fot.html

Commento NdR: Tecnologia solare termica "Vacuum" a prezzo ragionevole.
Finalmente arrivano pannelli solari termici tecnologia "Vacuum" ad un prezzo congruo al loro valore (probabile provenienza cinese). In kit completo, completi di staffe, anche per l'automontaggio, a partire da 600 euro + IVA.
Sono privi di qualsivoglia parte elettrico-elettronica soggette ad usura con guasti e malfunzionamenti, tutto a circolazione naturale.
Il prezzo e' tale da rendere meschino richiedere contributi allo stato.
http://www.ecorete.it


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Nuovi impianti fotovoltaici - Moltiplicare l'efficienza delle celle solari
L’apparecchiatura, di facile costruzione, potrebbe essere disponibile sul mercato entro tre anni, anche integrata in dispositivi fotovoltaici esistenti per aumentarne i rendimenti
"La luce raccolta su una grande area viene concentrata lungo i bordi”: così Marc A. Baldo docente associato di ingegneria elettronica del MIT di Boston spiga il principio di funzionamento fondamentale di un nuovo “concentratore solare” da lui realizzato insieme ad alcuni colleghi, che viene descritto in un articolo sull'ultimo numero della rivista "Science".
Il dispositivo rappresenterebbe un notevole progresso per lo sfruttamento dell’energia solare, dal momento che permetterebbe di evitare il ricorso a costose celle solari su un’ampia area, limitandosi ai bordi, dove la radiazione viene concentrata, garantendo un aumento della potenza prodotta dell’ordine del 40 per cento, secondo quanto annunciato dagli stessi ricercatori.
Inoltre, poiché l’apparecchiatura è di facile costruzione, potrebbe essere disponibile sul mercato entro tre anni, anche integrata in dispositivi fotovoltaici già esistenti per aumentarne l'efficienza fino al 50 per cento con costi aggiuntivi minimi e riducendo al contempo il costo di produzione dell’energia solare.
"Il progetto utilizza alcune idee innovative per raggiungere un livello di conversione dell’energia radiante: il risultato dimostra l’importanza critica della ricerca di base innovativa nell’utilizzazione dell’energia solare con soddisfacenti rapporti costo/beneficio.”
"I concentratori solari convenzionali seguono il moto del Sole per ottenere un’alta intensità di radiazione, spesso utilizzando grandi specchi mobili che sono costosi da installare e da mantenere”, scrivono gli autori su “Science”. Inoltre, le celle solari nel punto focale devono essere raffreddate e viene sprecato molto spazio intorno al perimetro dell’impianto per evitare che vi siano ombre che cadono sui concentratori.”
Per contro, il nuovo concentratore del MIT contempla l’utilizzazione di una miscela di due diversi coloranti: uno dei due assorbe la luce su un certo intervallo di lunghezze d’onda, che viene poi riemessa a lunghezze d’onda differenti e trasportata lungo il pannello alle celle solari presenti sul bordo. (fc)
Tratto da: lescienze.espresso.repubblica.it

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FOTOVOLTAICO - Centrali fai da te
In Italia sono 10mila gli impianti di micro generazione in funzione. Così gli utenti possono diventare produttori e distributori di energia.
Con qualche intoppo. 
Non più solo consumatori ma anche produttori e, perché no, “distributori” . È la nuova frontiera della produzione di energia elettrica che sta prendendo piede anche in Italia, seppur lentamente rispetto ad altri paesi europei.
Parliamo della micro generazione diffusa: singole abitazioni, gruppi di case o di industrie, terziario (ospedali, centri sportivi ecc), che adottano le fonti rinnovabili ottenendo il duplice vantaggio di risparmiare in bolletta e rendersi energeticamente autonomi.
Non solo, anche di centrare l’obiettivo del 20-20-20 imposto dall’Unione europea, cioè il raggiungimento entro il 2020 del 20 per cento della produzione energetica da fonti rinnovabili, del miglioramento del 20 per cento dell’efficienza e del taglio del 20 per cento nelle emissioni di anidride carbonica. Che per l’Italia si traduce in una riduzione del 13 per cento di emissioni di C02 e l’aumento del 17 per cento dei consumi energetici da fonti rinnovabili rispetto al 2005.

La voce principale di questa rivoluzione è il solare fotovoltaico. Questa tecnologia permette di trasformare la radiazione solare in energia elettrica sfruttando le proprietà di alcuni materiali, tra cui il silicio, un elemento semiconduttore molto usato nei dispositivi elettronici.
Gli impianti fotovoltaici sono cresciuti nel mondo in media al ritmo del 40 per cento all’anno negli ultimi cinque anni e, secondo le proiezioni dell'European Photovoltaic Industry Association (Epia), nel 2030 questa tecnologia arriverà a coprire il 9,4 per cento della produzione globale di elettricità. I dati di un recente studio di Photon Consulting dicono che l’Italia sarà il sesto mercato fotovoltaico entro la fine del decennio con una capacità installata di 1.500 MW, superato solo da Germania (6.508 MW), California (3.065), Nord America (1.780), Spagna (2.400) e Giappone (1.600). Ciò significa che entro il 2010 la capacità globale installata arriverà a 23 GW. Potenzialmente si stima che il fotovoltaico integrato negli edifici in Italia potrebbe produrre fino a circa 126 TWh/anno (il 38 per cento dei consumi elettrici relativi all’anno 2005 che sono stati pari a 329 TWh).

Un decisivo impulso a questo mercato in Italia è stato dato dal Conto Energia, istituito con decreto legge 387/2003 nel 2005 e modificato poi nel febbraio 2007, che introduce la possibilità di usufruire, una volta realizzato un impianto fotovoltaico, di incentivi che verranno erogati appunto in conto energia: il cittadino affronta autonomamente la spesa di installazione, salvo poi rientrare dell’investimento cedendo l’energia elettrica prodotta al Gestore dei Servizi Elettrici (Gse) a una tariffa agevolata.
“Lo stato si impegna a riconoscere per 20 anni al proprietario di un impianto fotovoltaico delle tariffe che vanno da 0,36 euro a 0,49 euro per kWh a seconda dell’integrazione architettonica e della taglia dell’impianto”, spiega Luca Rubini, docente del dipartimento di Meccanica ed Aeronautica dell’Università “Sapienza” di Roma e consigliere di Ises Italia. “Queste tariffe si applicano a tutta l’energia prodotta, indipendentemente dalla sua vendita o consumo”.

Immaginiamo che un cittadino installi sulla propria abitazione un impianto da 3 kW parzialmente integrato architettonicamente: spenderà circa 20 mila euro e riceverà dal Gse un pagamento annuale di 0,44 euro per ogni kWh prodotto. Un impianto del genere produce 3500 kWh, quindi facendo il calcolo, l’utente riceverà  1540 euro l’anno.
Cosa succede invece con la bolletta ? Un cittadino, che in genere di giorno lavora, non può consumare l’energia che il suo impianto produce durante la giornata. Si crea quindi un esubero di energia, che l’utente può cedere alla rete e poi riprendere quando gli serve, per esempio quando torna a casa la sera. Questo meccanismo è definito “scambio sul posto” ed è praticato per gli impianti tra 1 e 20 kWp dimensionati in base ai consumi. In questo caso, la rete funge da serbatoio, dove l’utente può ‘appoggiare’ l’energia prodotta e riprenderla quando gli serve. Il distributore effettua un calcolo tra la quantità immessa in rete e quella prelevata in un anno: se il consumo è stato di 3500 kWh e l’impianto produce 3500 kWh, allora la bolletta si azzera.
In poche parole, l’energia usata è gratuita, così oltre al guadagno dell’incentivo c’è il risparmio, che per un impianto del genere è 0,17 centesimi di euro per kWh. Nel caso in cui si consumi più di quanto si produce, si paga in bolletta la sola differenza. Se il saldo è positivo, invece, cioè la produzione è superiore al consumo, il distributore elettrico mette a credito per l'anno successivo l'energia in più (credito che vale per tre anni).

C’è anche una secondo meccanismo di connessione al distributore elettrico, definito “cessione alla rete” (vendita), consigliato per gli impianti superiori ai 20 kW, per esempio quelli di una grossa azienda. In questo caso, infatti, la produzione sarà sempre molto superiore al consumo e fare lo scambio sul posto significherebbe perdere la convenienza. Invece questa opzione permette di vendere tutto al gestore di rete (a un prezzo di circa 0,095 euro per kWh) o al mercato libero. In questo caso, quindi, oltre agli incentivi sull’energia prodotta e consumata, si ricava il guadagno della vendita dell’energia.
Qualunque sia il meccanismo scelto, sommando incentivi e il risparmio in bolletta (con lo scambio sul posto) o la vendita (con la cessione alla rete), considerando il costo iniziale di un impianto, dopo 8-13 anni è possibile recuperare l’investimento iniziale e da lì in poi guadagnarci. Sono molti, infatti, gli italiani che hanno fiutato la convenienza. Secondo i dati Gse, la potenza installata degli impianti fotovoltaici attraverso il Conto Energia ha raggiunto oltre 100 MW su tutto il territorio nazionale.
Diecimila gli impianti entrati in esercizio, tra vecchio e nuovo conto energia, dei quali 4.836 sono di piccolo taglia (compresi tra 1 e 3 kW), 4.260 medi (compresi tra 3 e 20 kW) e 645 grandi (superiori a 20 kW). Le regioni con una maggiore potenza installata sono Lombardia (12 MW), Puglia (11 Mw) e Trentino Alto Adige (10 MW). Solo tre regioni, la Valle D’Aosta, il Molise e la Liguria, non hanno ancora installato la potenza di 1 MW. Da quanto è attivo il sistema il Gse ha riconosciuto 20 milioni di euro in incentivi.

“Il Conto Energia ha dato grande impulso al fotovoltaico, soprattutto nell’ultimo anno”, continua Rubini. “E’ vero che in Italia la produzione di elettricità da fonti rinnovabili non supera il 3 per cento e che il solare in questa percentuale conta solo lo 0,5 contro il 2,1 dell’eolico, ma è una tecnologia che sta prendendo piede. Grazie a queste produzioni in loco la rete elettrica si arricchisce e si potrebbe arrivare a coprire con le rinnovabili il 60 per cento del bisogno energetico delle utenze residenziali.
E siccome il residenziale è un terzo del fabbisogno nazionale, con le rinnovabili si coprirebbe il 20 per cento dell’intero fabbisogno del paese”. Una possibilità quindi per cambiare il sistema attuale di approvvigionamento energetico, basato sui combustibili fossili, e abbattere le emissioni di CO2. Non solo: la microgenerazione alleggerisce anche la rete elettrica limitando il rischio di cali di tensione e black out.

Non mancano dei punti critici. Prima di tutto un problema di disponibilità di pannelli. “Gli investitori dell’industria del silicio non riescono a far fronte alla domanda che è superiore all’offerta, per questo i prezzi non scendono come invece potrebbero”, conclude Rubini. “Per non parlare della resistenza che troppo spesso il fotovoltaico ancora incontra nel nostro paese perché considerato impattante”. E poi le lungaggini burocratiche e una rete elettrica ancora instabile e non pronta a reggere la bidirezionalità della produzione. “Una volta installato l’impianto c’è il collaudo da parte della società e solo dopo si può fare richiesta al Gse per il riconoscimento degli incentivi. Ma a volte la società distributrice tarda a fare il collaudo”, spiega Mauro Gaggiotti della cooperativa EconomEtica. “Da quando si firma l’offerta a quando viene allacciato l’impianto possono passare dei mesi e il cittadino perde tempo utile per rientrare della spesa sostenuta attraverso il sistema degli incentivi”.
By Roberta Pizzolante - Tratto da: galileonet.it

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Pannelli solari sempre più efficienti
Il risultato è stato raggiunto prolungando il cammino della radiazione all'interno dello strato di silicio
Un nuovo metodo per aumentare la efficienza delle celle solari viene ancora una volta dagli Stati Uniti, ma questa volta il risultato è stato raggiunto grazie a una simulazione al computer seguita da test di laboratorio, grazie al lavoro dei fisici e ingegneri del MIT di Boston.
Utilizzando infatti la modellizzazione di un’enorme gamma di tecniche avanzate di produzione di chip, gli studiosi sono riusciti ad applicare un rivestimento antiriflesso sulla sua parte frontale e una combinazione di rivestimenti riflettenti multistrato a formare una griglia di diffrazione sulla parte posteriore di film ultrasottili in silicio, arrivando a calcolare una potenza in uscita che rende conto di una efficienza che si avvicina al 50 per cento.
Gli strati attentamente progettati e deposti sulla parte posteriore della cellula determinano un più lungo cammino di riflessione della luce all’interno dello strato di silicio, lungo il quale la radiazione luminosa ha più tempo per depositare la sua energia e quindi per produrre corrente elettrica.
“Senza questi rivestimenti, infatti, la luce verrebbe semplicemente riflessa e dispersa nell’aria circostante", ha spiegato Peter Bermel, fisico del MIT che ha partecipato alla realizzazione del progetto. "Uno dei punti critici in questo tipo di ricerche – ha continuato il ricercatore – è quello di assicurare che qualunque raggio di luce che entri nello strato percorra un lungo cammino all’interno del silicio: il problema è quanto a lungo ciò avvenga prima che sia assorbito e prima che investa un elettrone producendo una corrente elettrica.”
Le prestazioni simulate si sono rivelate significativamente migliori di quelle di qualunque altra struttura arrivando, per film spessi 2 micron a un’efficienza del 50 per cento nella conversione della radiazione solare in elettricità", ha commentato Lionel Kimerling, che ha diretto alla ricerca. “La simulazione, successivamente, è stata verificata grazie a test di laboratorio a scala reale, confermando le previsioni al computer e l’importanza di una risultato che potrebbe avere notevoli applicazioni industriali.”
Il gruppo del MIT presenterà le conclusioni dello studio al prossimo convegno della Materials Research Society degli Stati Uniti che si terrà a Boston, mentre un articolo di resoconto è già stato accettato per la pubblicazione dalla rivista "Applied Physics Letters". (fc)
Tratto da: lescienze.espresso.repubblica.it

Info su: Pratiche e Norme per richiedere impianto Fotovoltaico

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Pannelli più economici con la plastica
Sostituire conduttori metallici molto costosi con polimeri per realizzare celle solari più economiche. Ci sono riusciti alcuni ricercatori di Princeton.
Abbattere i costi dei pannelli fotovoltaici per rendere questa tecnologia, dove e quando utile, una soluzione più valida e accessibile per la produzione di energia elettrica. Il modo migliore per riuscirci è, secondo i ricercatori di Princeton (Usa), sostituire con polimeri plastici l'ossido di indio-stagno (Ito), un materiale conduttore molto costoso attualmente usato nella costruzione delle celle solari.
"I polimeri conduttori sono conosciuti da molto tempo - ha spiegato Yueh-Lin Loo, professoressa di ingegneria chimica a Princeton e coordinatrice dello studio pubblicato su Pnas – tuttavia le tecniche usate per trasformarli e renderli utilizzabili annullano la loro capacità di condurre l'elettricità costringendoli in  forme rigide". I ricercatori sono riusciti a  modellare i materiali plastici in forme utili e, allo stesso tempo, a mantenerne la proprietà conduttiva trattando i polimeri con l'acido dicloroacetico una volta fatta assumere loro la forma desiderata.


Loo e i suoi colleghi hanno impiegato i materiali così modificati per realizzare un transistor: hanno stampato gli elettrodi di plastica direttamente sulla superficie stessa del transistor. Esattamente come una stampante avrebbe fatto con l'inchiostro su di un pezzo di carta. I ricercatori hanno dimostrato quindi non solo che è possibile sostituire l'ossido di indio-stagno con un materiale più conveniente, ma anche che grazie a questo materiale potrebbe essere possibile realizzare celle solari attraverso tecniche di stampa semplici ed economiche.

"Polimeri plastici in grado di condurre efficacemente l'elettricità potrebbero essere usati anche al posto dell'Ito e di altri materiali molto costosi nella produzione di televisori ultrapiatti, telefoni cellulari e di diversi dispositivi elettronici", ha concluso Loo. (c.v.)
Tratto da galileonet.it