Gli scienziati hanno realizzato pannelli solari in grado di raddoppiare l’efficienza di una cella solare ultraleggera. Lo scopo è raccogliere l’energia solare nello spazio per la prima volta su larga scala.
I pannelli solari di nuova generazione, costruiti da un team dell’Università della Pennsylvania, utilizzano strati oltre mille volte più sottili di un capello umano. Sono in grado di assorbire una quantità di luce solare paragonabile alle celle solari disponibili in commercio. L’estrema sottigliezza è valsa loro l’etichetta bidimensionale, o 2D TMDC, poiché hanno uno spessore di pochi atomi.
La capacità di produrre più elettricità rispetto alle tradizionali celle solari al silicio le rende altamente adatte per lo spazio, secondo i ricercatori. “L’elevata potenza è in realtà uno dei maggiori obiettivi di qualsiasi tecnologia di raccolta di energia nello spazio”, spiega Deep Jariwala dell’Università della Pennsylvania. “Questo non è importante solo per i satelliti o le stazioni spaziali, ma anche se si desidera una vera fonte di energia solare su scala industriale. Il numero di celle solari [in silicio] che dovresti spedire è così grande che attualmente nessun veicolo spaziale può trasportare quei tipi di materiali lassù in modo economicamente sostenibile».
Pannelli solari per la prima volta realizzati e trasportati nello spazio su larga scala
Modellando computazionalmente i nuovi pannelli solari, il professor Jariwala e il suo team sono stati in grado di elaborare un progetto senza precedenti. “Penso che le persone si stiano lentamente rendendo conto che i TMDC 2D sono materiali fotovoltaici eccellenti, anche se non per applicazioni terrestri, ma per applicazioni mobili, più flessibili, come le applicazioni nello spazio”, spiega il professor Jariwala.
Il concetto di pannelli solari nello spazio è stato teorizzato per la prima volta più di 50 anni fa. Gli scienziati avevano notato che l’energia del Sole potrebbe essere convertita e trasmessa a stazioni di ricezione a terra che le convertono in elettricità. Presenta diversi vantaggi rispetto alle configurazioni terrestri, in quanto non sarebbero limitate dalla copertura nuvolosa o dal ciclo tipico del Sole. La ricerca ha subito un’accelerazione negli ultimi anni in seguito a diverse importanti scoperte e sviluppi con la raccolta di energia solare e il lancio di razzi orbitali, inclusa l’emergere di società spaziali private come SpaceX che hanno ridotto significativamente i costi di consegna dei carichi utili nello spazio.
Il mese scorso, l’agenzia spaziale giapponese JAXA ha annunciato che intendeva installare i primi trasmettitori satellitari per pannelli solari su scala commerciale nello spazio entro il 2025. L’Agenzia spaziale europea prevede inoltre di istituire un programma di sviluppo per questa risorsa di energia rinnovabile attraverso il suo programma Solaris.