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Il Fotovoltaico da interni e il suo grande potenziale per l’alimentazione dell’IoT
Le sonde e gli strumenti che permettono la gestione delle case con l’IoT potrebbero essere alimentare con energia prodotta grazie al fotovoltaico da interni
Il fotovoltaico da interni potrebbe essere la soluzione alle richieste di energia elettrica per tutti quei piccoli dispositivi tecnologici e smart che richiederebbero l’utilizzo di batterie. Degli scienziati svedesi e cinesi hanno collaborato allo sviluppo di celle solari biologiche che riescono a sfruttare la luce presente negli ambienti confinati per produrre energia. Naturalmente non si parla di grandi quantitativi di energia, ma di Watt sufficienti ad alimentare i prodotti che saranno connessi grazie all’Internet of Things.
La maggiore diffusione delle tecnologie IT a servizio degli edifici pubblici e delle nostre case ha un evidente conseguenza: richiede l’utilizzo di strumentazioni per il controllo ambientale, tutte opportunamente connesse, che ottimizzino la gestione climatica e ambientale. Sonde e dispositivi per il monitoraggio della temperatura, dell’umidità, dell’inquinamento indoor e simili, che necessitano di energia per operare congiuntamente e in connessione tramite la rete. L’energia richiesta, per quanto poca, si aggiunge ai già numerosi consumi della società moderna, motivo per cui la ricerca si sta concentrando anche sulle possibili soluzioni ecologiche e sostenibili per la produzione energetica.
Dalla Cina e dalla Svezia, frutto di un lavoro di ricerca condiviso, arriva la notizia di una soluzione che sfrutta le celle solari organiche per produrre energia direttamente dalla luce degli ambienti confinati. Le celle fotovoltaiche biologiche sono in effetti particolarmente adatte a questo scopo perché sono flessibili, economiche e semplici da produrre a livello industriale anche su ampie superfici, ma soprattutto possono essere realizzate in modo da essere ottimizzate per diverse lunghezze d’onda dello spettro solare.
I ricercatori Jianhui Hou e Feng Gao, che hanno lavorato al progetto, hanno sviluppato un’innovativa combinazione di materiali donatori e accettori che possono essere utilizzati come strato attivo per le celle solari biologiche. La nuova composizione di materiali ha la peculiarità di poter assorbire i raggi solari della le lunghezze d’onda solare che sono presenti nelle nostre case, nei supermercati e all’interno dei luoghi in cui sostiamo quotidianamente.
Il progetto è stato descritto in un articolo pubblicato sul magazine online Nature Energy, nel quale i ricercatori spiegano di aver sviluppato due varianti di cella biologica per il fotovoltaico da interni. Una cella, con area di 1 cm2,è stata esposta a una luce ambientale con intensità a 1000 lux ed ha convertito in elettricità il 26,1% della luce. Per più di 1000 ore, in cui la luce solare è stata soggetta a una variazione tra i 200 e i 1000 lux, questa cella solare ha prodotto un voltaggio superiore a 1 V. Una seconda tipologia di cella, con area di 4 cm2 ha invece raggiunto un livello di efficienza del 23%.
“Questo lavoro evidenzia grandi possibilità di utilizzo delle celle solari biologiche nella produzione quotidiana di energia elettrica per l’alimentazione dei dispositivi connessi all’Internet of Things” ha spiegato Feng Gao, docente del Dipartimento di Elettronica Organica e Molecolare dell’Università svedese di Linköping.
“Confidiamo nel fatto che l’efficienza delle celle solari biologiche per il fotovoltaico da interni sarà ampiamente migliorata nei prossimi anni, c’è infatti ampio spazio per l’ottimizzazione dei materiali usati in questo ambito.” ha invece sottolineato Jianhui Hou, professore dell’Istituto di Chimica presso l’Accademia Cinese delle Scienze.
La maggiore diffusione delle tecnologie IT a servizio degli edifici pubblici e delle nostre case ha un evidente conseguenza: richiede l’utilizzo di strumentazioni per il controllo ambientale, tutte opportunamente connesse, che ottimizzino la gestione climatica e ambientale. Sonde e dispositivi per il monitoraggio della temperatura, dell’umidità, dell’inquinamento indoor e simili, che necessitano di energia per operare congiuntamente e in connessione tramite la rete. L’energia richiesta, per quanto poca, si aggiunge ai già numerosi consumi della società moderna, motivo per cui la ricerca si sta concentrando anche sulle possibili soluzioni ecologiche e sostenibili per la produzione energetica.
Dalla Cina e dalla Svezia, frutto di un lavoro di ricerca condiviso, arriva la notizia di una soluzione che sfrutta le celle solari organiche per produrre energia direttamente dalla luce degli ambienti confinati. Le celle fotovoltaiche biologiche sono in effetti particolarmente adatte a questo scopo perché sono flessibili, economiche e semplici da produrre a livello industriale anche su ampie superfici, ma soprattutto possono essere realizzate in modo da essere ottimizzate per diverse lunghezze d’onda dello spettro solare.
I ricercatori Jianhui Hou e Feng Gao, che hanno lavorato al progetto, hanno sviluppato un’innovativa combinazione di materiali donatori e accettori che possono essere utilizzati come strato attivo per le celle solari biologiche. La nuova composizione di materiali ha la peculiarità di poter assorbire i raggi solari della le lunghezze d’onda solare che sono presenti nelle nostre case, nei supermercati e all’interno dei luoghi in cui sostiamo quotidianamente.
Il progetto è stato descritto in un articolo pubblicato sul magazine online Nature Energy, nel quale i ricercatori spiegano di aver sviluppato due varianti di cella biologica per il fotovoltaico da interni. Una cella, con area di 1 cm2,è stata esposta a una luce ambientale con intensità a 1000 lux ed ha convertito in elettricità il 26,1% della luce. Per più di 1000 ore, in cui la luce solare è stata soggetta a una variazione tra i 200 e i 1000 lux, questa cella solare ha prodotto un voltaggio superiore a 1 V. Una seconda tipologia di cella, con area di 4 cm2 ha invece raggiunto un livello di efficienza del 23%.
“Questo lavoro evidenzia grandi possibilità di utilizzo delle celle solari biologiche nella produzione quotidiana di energia elettrica per l’alimentazione dei dispositivi connessi all’Internet of Things” ha spiegato Feng Gao, docente del Dipartimento di Elettronica Organica e Molecolare dell’Università svedese di Linköping.
“Confidiamo nel fatto che l’efficienza delle celle solari biologiche per il fotovoltaico da interni sarà ampiamente migliorata nei prossimi anni, c’è infatti ampio spazio per l’ottimizzazione dei materiali usati in questo ambito.” ha invece sottolineato Jianhui Hou, professore dell’Istituto di Chimica presso l’Accademia Cinese delle Scienze.
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