Le celle solari dei pannelli fotovoltaici possono deteriorarsi non solo per l’accumulo di acqua e polvere, ma anche per l’esposizione ai raggi ultravioletti. Attualmente, per proteggerle vengono utilizzate pellicole a base di polivinilfluoruro (PVF) e polietilene tereftalato (PET), tutti materiali derivati dal petrolio e altamente inquinanti. Per ridurre la dipendenza da queste soluzioni in futuro, la ricerca sui materiali si sta concentrando su alternative più sostenibili. Lo dimostra l’ultimo studio condotto dagli scienziati dell’Università di Turku, in Finlandia, che hanno analizzato nuovi materiali di origine biologica per creare pellicole protettive contro i raggi UV per le celle solari del fotovoltaico.
Fotovoltaico, innovative pellicole di protezione UV per celle solari
Per ridurre l’impiego di materiali inquinanti e derivanti da fonti non rinnovabili, gli scienziati di tutto il mondo stanno esplorando alternative basate su risorse biologiche, come la nanocellulosa. Questo materiale viene ottenuto scomponendo la cellulosa in fibre di dimensioni nanometriche, che possono poi essere trattate in vari modi per garantire la protezione dai raggi UV.
Partendo da questo materiale i ricercatori delle università di Turku, Aalto e Wageningen hanno sviluppato una pellicola (colorata con estratto di buccia di cipolla rossa) in grado di bloccare il 99,9% delle radiazioni UV fino a 400 nanometri, superando in efficacia persino i filtri commerciali in PET.
Particolarità di quest’innovazione è il fatto di garantire sia un’ottima protezione UV sia un’alta trasparenza. Alcuni materiali bio-based, come la lignina, assorbono bene i raggi UV ma hanno una colorazione scura che riduce la trasparenza, e quindi la trasmissione della luce visibile, essenziale per l’efficienza delle celle solari.
Grazie alla sua configurazione, la nanocellulosa ha mantenuto oltre l’80% di trasmissione luminosa tra 650 e 1.100 nanometri, garantendo al contempo una protezione UV efficace. I test di laboratorio, condotti per simulare circa un anno di esposizione alla luce solare, hanno confermato la stabilità della pellicola nel tempo.
Nel loro studio, i ricercatori sottolineano che questi risultati potrebbero essere applicati anche ad altre tipologie di celle solari, come quelle a perovskite e organiche, o in qualsiasi contesto in cui sia necessaria una protezione UV eco-sostenibile. L’obiettivo è sviluppare in futuro celle solari biodegradabili da impiegare come fonti energetiche per sensori integrati in imballaggi alimentari.
