Le celle solari al silicio comunemente usate oggi sono pesanti e ingombranti, e occupano molto spazio per produrre energia. modelli più recenti, realizzati con materiali morbidi, flessibili e versatili, sono più economici da produrre ma anche molto meno efficienti delle loro controparti più costose.

Susanna Thon, un assistente professore della Johns Hopkins di ingegneria elettrica e informatica, sta lavorando per sviluppare celle solari che uniscano accessibilità ed efficienza. "Se vuoi installare parchi solari nelle città, che è dove abbiamo effettivamente bisogno di energia, ti piacerebbe poter utilizzare queste tecnologie davvero ad alta efficienza perché ridurrebbero la quantità di area necessaria per generare una quantità ragionevole di energia. Ma sono semplicemente troppo costosi, " dice Thon. "E non puoi usare i materiali più economici, perché semplicemente non funzionano così bene su larga scala".

Alcuni anni fa, Thon ha avuto l'idea di sviluppare una soluzione economicamente vantaggiosa, concentratori solari scalabili specifici per questi nuovi modelli di celle solari. I concentratori solari tradizionali utilizzano grandi lenti e specchi per raccogliere grandi quantità di luce e focalizzarle su un'area più piccola. Thon e il suo team hanno preso questo concetto, scambiato i pesanti specchi con una plastica leggera contenente silicio, e ridusse i concentratori in un elegante quadrato di un pollice. "Abbiamo miniaturizzato l'intero design, " dice. Usando un microconcentratore, Thon dice, le celle solari possono assorbire più luce e aumentare la potenza fino a 20 volte, o più a seconda dell'applicazione specifica.

Il team ha stampato in 3D stampi per matrici di lenti per microconcentratori, griglie di questi piccoli concentratori, quindi ha realizzato lenti con un polimero di silicone flessibile. Il risultato è un sottile, foglio trasparente di protuberanze che ricorda la forma di un cartone di uova rovesciato che può essere incollato sopra le celle solari.

Questi concentratori compatti possono essere facilmente ea buon mercato ridimensionati per coprire un'area più ampia, Thon dice, rendendoli promettenti per l'uso commerciale.

Thon e il suo team hanno depositato un brevetto per il loro progetto iniziale, e ora stanno lavorando per migliorare la tecnologia per raccogliere meglio la luce solare diretta e indiretta. "C'è molta luce là fuori dal sole che viene dispersa dalle nuvole o dagli edifici, o potresti voler montare una cella solare sul lato di un edificio, dove non sarà sempre puntato direttamente verso il sole, " lei dice.