Un team di ingegneri chimici dell’Imperial College di Londra ha messo a punto un nuovo design fotovoltaico dotato di controllo passivo del calore che si ispira alla traspirazione vegetale.
Meccanismi naturali
Lo studio nasce dalla necessità di trovare una soluzione per gestire l’aumento della temperatura operativa delle celle fotovoltaiche. Per risolvere il problema i ricercatori si sono ispirati al processo di traspirazione delle foglie: nelle piante l’umidità è trasportata dalle radici agli stomi, qui si trasforma in vapore acqueo e si disperde nell’atmosfera.
Nell’innovativa foglia fotovoltaica fibre di bambù imitano le venature delle foglie, celle di idrogel impilate simulano le cellule vegetali. Questa struttura permette all’acqua di scorrere passivamente da un serbatoio separato alla foglia solare, rimuovendo nel passaggio il calore in eccesso della cella. Questo meccanismo abbatte del 75% il calore, diminuendo significativamente la temperatura operativa della cella e determinando un aumento dell’efficienza elettrica del 13,6%. Inoltre, la foglia fotovoltaica utilizza il calore recuperato per cogenerare energia termica e acqua dolce all’interno dello stesso componente, incrementando significativamente l’efficienza complessiva di utilizzo solare dal 13,2% a oltre il 74,5%.
