I progressi delle celle "anti-solar", il fotovoltaico notturno

E’ noto che uno dei maggiori limiti dei moduli fotovoltaici è quello di non funzionare la notte. Adesso, anche questo limite potrebbe essere superato, almeno in parte. Nel 2020 un gruppo di scienziati di Stanford ha immaginato un tipo di celle solari in grado di generare energia dal sole di giorno e “invertire” il funzionamento di notte per continuare a produrre elettricità. Queste particolari celle, chiamate “anti-solari”, integrano la tradizionale tecnologia fotovoltaica ad un generatore termoelettrico (TEG) basato sul raffrescamento radiativo notturno. Si tratta di un fenomeno mediante il quale un corpo – favorito da determinate condizioni di cielo terso e scarsa umidità – riesce a emettere considerevoli quantità di calore sotto forma di luce infrarossa. Questo flusso di calore può essere sfruttato direttamente per generare elettricità attraverso i TEG. Questo meccanismo può essere applicato anche alle celle fotovoltaiche che di notte irradiano energia termica al cielo, raggiungendo temperature più basse di alcuni gradi dell’aria circostante. Integrando ai pannelli un modulo termoelettrico è possibile generare tensione (e quindi corrente) dal gradiente di temperatura creato tra cella ed aria.

In questi giorni è stato pubblicato uno studio su Applied Physics Letters (testo in inglese) che racconta gli ultimi passi avanti in questo campo, compiuti sempre dalla Stanford University. Qui un gruppo di ingegneri, tra cui il ricercatore Shanhui Fan che aveva partecipato allo studio 2020, ha realizzato un nuovo prototipo di celle anti solari che per ora fornisce solo 50 milliwatt per metro quadrato. I ricercatori puntano a generare almeno 1 watt per metro quadrato, in modo da poterla rendere una tecnologia appetibile. Le potenzialità delle celle solari notturne, infatti, sono altissime, poichè potrebbero essere una fonte di energia rinnovabile continua sia di giorno che di notte in luoghi off-grid.