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GENOVA / 19-04-2016
AMBIENTE, NASCE IL
FOTOVOLTAICO AL GRAFENE /
arrivano le finestre intelligenti al
grafene che producono energia
Ultime news - Unonotizie.it - Il team di ricerca
coadiuvato da Francesco Bonaccorso dei
Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia e da Aldo Di Carlo del Polo Solare
Organico Regione Lazio (CHOSE) dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, ha
recentemente pubblicato sulla rivista internazionale Nanoscale uno studio che apre la
strada allo sviluppo di nuovi pannelli fotovoltaici al grafene, semitrasparenti, colorati e a
basso costo. Sarà così possibile rendere finestre ed altre superfici esposte alla luce solare
intelligenti, in grado cioè di produrre energia pulita dalla radiazione luminosa senza
bloccarne il percorso, come invece avviene con le celle fotovoltaiche tradizionali.
I ricercatori IIT-CHOSE hanno realizzato un modulo solare al grafene di circa 50 centimetri
quadrati, il più grande mai realizzato con questo nuovo materiale, basato sulla tecnologia
dye-sensitized solar cell (DSSC), che sarà possibile vedere dal vivo durante la prossima
edizione di Technology Hub (fieramilanocity, 7-9 giugno). La DSSC è una tecnica sulla
quale sia gruppi di ricerca sia aziende nel mondo stanno investendo risorse per il suo
sviluppo e ottimizzazione. In questo studio il platino, normalmente presente in questa
tipologia di moduli fotovoltaici, è stato interamente sostituito dal grafene, con un
abbattimento del costo di circa diecimila volte. Inoltre il grafene, in forma di inchiostro, è
stato applicato al pannello mediante deposizione spray, metodologia facilmente scalabile
anche a livello industriale.
Questa tecnologia è stata sviluppata nell’ambito della Graphene Flagship, il progetto
bandiera in cui la Comunità Europea ha investito 1 miliardo di euro per 10 anni e in cui i
Technology Hub
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“La sostituzione del platino è anche necessaria per la stabilità del pannello” commenta Aldo
DI Carlo, “a lungo andare il platino può corrodersi e indurre una decomposizione
dell’elettrolita, problemi che vengono risolti con l’utilizzo del grafene.”
Le tecniche di produzione dei pannelli al grafene si potrebbero già facilmente implementare
industrialmente senza modificare sostanzialmente le linee produttive. Inoltre recentemente è
stata fondata BeDimensional la startup che vede tra i soci fondatori anche Francesco
Bonaccorso e produrrà in quantità elevate inchiostro al grafene destinato alle imprese. Sarà così presto possibile usufruire delle molteplici caratteristiche di questo nuovo
materiale – conduttività termica ed elettrica, flessibilità, resistenza, trasparenza - non solo
nel settore del fotovoltaico ma anche in numerosi altri settori di applicazione.
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Questo è il primo prototipo di pannello solare che usa grafene per ridurre i costi
mantenendo rese energetiche confrontabili con la tecnologia tradizionale, basata sul
platino. Si prevede che, con qualche ulteriore modifica, si possa aumentare notevolmente la
resa energetica pur mantenendo i costi molto ridotti. Nel prototipo sviluppato, infatti,
l’elettrolita usato (iodo- ioduro) è quello ideale per il platino ma non per il grafene, con la
sostituzione di un elettrolita adeguato le performance energetiche migliorerebbero
drasticamente.
“Stiamo sviluppando un modulo fotovoltaico costruito ad hoc per il grafene che sarà
semitrasparente e più economico dei pannelli fotovoltaici attualmente in commercio”
racconta Francesco Bonaccorso, “la forza del nostro lavoro è la facilità di scalabilità a livello
industriale e la semplicità con cui il grafene in forma di inchiostro può inserirsi in contesti
industriali già esistenti, senza significativi investimenti in macchine o infrastrutture” conclude
il ricercatore IIT responsabile dello studio.
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Graphene Labs dell’IIT di Genova e il CHOSE dell’Università degli Studi di Roma “Tor
Vergata” giocano un ruolo di primo piano, trasformando studi di base e applicati sul
grafene in tecnologie presto disponibili sul mercato.
Proprio a Genova, si terrà in questi giorni “Graphene 2016” la conferenza scientifica
mondiale di riferimento per il grafene e per altri materiali bidimensionali, organizzata da
Francesco Bonaccorso. I maggiori esperti a livello internazionale si incontreranno per
discutere il presente e il futuro del materiale più sottile al mondo e delle sue molteplici
applicazioni.
All’incontro prenderanno parte anche grosse realtà industriali interessate allo sviluppo di
nuovi prodotti che possano sfruttare le caratteristiche uniche del grafene e di altri materiali
innovativi. Tra i numerosi partecipanti di fama mondiale presenti alla conferenza, che si
svolgerà dal 19 al 22 aprile presso i Magazzini del cotone al Porto Antico di Genova,
Mildred Dresselhaus, classe 1930, Professoressa emerita al MIT (Massachusetts Institute
of Technology, USA) conosciuta come “Queen of Carbon Science” la regina della scienza
del carbonio e Vittorio Pellegrini Direttore dei Graphene Labs dell’IIT e recentemente
nominato presidente del Comitato Esecutivo della Flagship Grafene.
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