I vetri fotonici conferiscono ai pannelli solari colori piacevoli pur mantenendo la loro capacità di produrre energia in modo efficiente. Credito:adattato da ACS Nano
I pannelli solari non sono più solo per i tetti:alcuni edifici hanno persino queste strutture di generazione di energia su tutte le facciate. Ma poiché più edifici e spazi pubblici incorporano tecnologie fotovoltaiche, il loro monotono colore nero potrebbe lasciare gli spettatori delusi. Ora, i ricercatori che riferiscono in ACS Nano hanno creato pannelli solari che assumono sfumature colorate mentre producono energia quasi con la stessa efficienza di quelli tradizionali.
I pannelli solari sono in genere di un colore nero intenso perché il loro compito è assorbire la luce, mentre un'auto rossa sembra rossa perché la finitura riflette la luce rossa invece di assorbirla. La maggior parte dei tentativi di dare colore a questi dispositivi, quindi, diminuirà la loro capacità di assorbire la luce e generare energia. Un'alternativa è utilizzare fonti di colore strutturali che sfruttano le forme microscopiche per riflettere solo una porzione di luce molto stretta e selettiva, come le squame sulle ali delle farfalle.
Tuttavia, le precedenti tecnologie che tentavano di incorporare il colore strutturale davano ai pannelli un'iridescenza indesiderabile o erano costose da implementare su larga scala. Quindi, Tao Ma, Ruzhu Wang e colleghi volevano sviluppare un modo per dare il colore ai pannelli solari utilizzando un materiale strutturale che fosse facile ed economico da applicare e che mantenesse la loro capacità di produrre energia in modo efficiente.
Il team ha spruzzato un sottile strato di un materiale chiamato vetro fotonico sulle superfici delle celle solari. Il vetro era costituito da uno strato sottile e disordinato di sfere di solfuro di zinco microscopiche dielettriche. Sebbene la maggior parte della luce potesse passare attraverso il vetro fotonico, i colori selettivi venivano riflessi in base alle dimensioni delle sfere.
Utilizzando questo approccio, i ricercatori hanno creato pannelli solari che assumevano sfumature di blu, verde e viola, riducendo solo l'efficienza della produzione di energia dal 22,6% al 21,5%. Hanno anche scoperto che i pannelli solari fabbricati con questo strato di vetro fotonico hanno mantenuto il loro colore e le loro prestazioni durante i test di durata standard e che la fabbricazione potrebbe essere aumentata. I ricercatori hanno in programma di esplorare modi per rendere i colori più saturi, nonché metodi per ottenere una gamma più ampia di colori. + Esplora ulteriormente
