Schizzo di farfalla nera. Credito:Radwanul Hasan Siddique, KIT/Caltech
(Phys.org)—Un team di ricercatori del California Institute of Technology e del Karlsruh Institute of Technology ha migliorato l'efficienza delle celle solari a film sottile imitando l'architettura delle ali di una farfalla rosa. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo spiega la loro ispirazione per studiare le ali delle farfalle e i dettagli delle loro celle solari migliorate.
Mentre gli scienziati cercano modi per migliorare l'efficienza delle celle solari, alcuni si sono sempre più rivolti alle celle solari a film sottile. Non solo queste celle sono più leggere e più maneggevoli delle tradizionali celle a base di cristalli, ma ci si aspetta che siano più efficienti se gli ingegneri riescono a trovare un modo per farli lavorare per periodi di tempo più lunghi. Uno degli ostacoli al miglioramento dell'efficienza delle celle solari in generale è l'elevata spesa dell'hardware di movimento che segue il sole. In questo nuovo sforzo, i ricercatori si sono ispirati alla rosa farfalla, si trova comunemente in India. Ha morbide ali nere che riscaldano l'insetto a sangue freddo durante i periodi freddi.
Per saperne di più sulle ali di farfalla, il gruppo ha raccolto alcuni campioni e li ha guardati al microscopio elettronico. Hanno scoperto che le ali erano ricoperte di squame butterate da buchi. Oltre a rendere le ali più leggere, i fori, i ricercatori hanno scoperto, sparse la luce che li colpisce, che ha permesso alla farfalla di assorbire più calore del sole.
Simulazione ottica delle micro e nanostrutture della farfalla P. aristolochiae. Credito:Radwanul Hasan Siddique, KIT/Caltech
Incuriosito dal design della farfalla, i ricercatori hanno creato strutture simili nel loro laboratorio utilizzando fogli di fogli di silicio amorfo idrogenato. Uno strato superiore con fori estremamente piccoli di varie dimensioni ha fatto sì che la luce si disperdesse e colpisse la base di silicio sottostante. Il design, la squadra ha trovato, consentito di raccogliere circa il doppio della luce rispetto ai modelli precedenti.
Immagine al microscopio elettronico a scansione di nanofori di farfalle nere. Credito:Radwanul Hasan Siddique, KIT/Caltech
Il gruppo riferisce che la creazione delle celle è stata rapida e semplice. Hanno realizzato i fori facendo cadere pezzi di una soluzione polimerica binaria che non si mescolava con il tipo di polimero utilizzato per creare il foglio. Il processo ha richiesto solo da cinque a 10 minuti.
Gli scienziati di KIT e Caltech utilizzano i nanofori disordinati della farfalla nera per migliorare le prestazioni delle celle solari. Credito:Radwanul Hasan Siddique, KIT/Caltech
Gli scienziati di KIT e Caltech utilizzano i nanofori disordinati della farfalla nera per migliorare le prestazioni delle celle solari. Credito:Radwanul Hasan Siddique, KIT/Caltech
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