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LE VERNICI FOTOVOLTAICHE DI CELLE ORGANICHE


1) LE VERNICI DI CELLE ORGANICHE

Le celle fotovoltaiche organiche non solo possono essere utilizzate come una pellicola plastica in grado di assumere qualsiasi forma, ma possono venire anche usate come vernici da spruzzare su oggetti o superfici: auto, edifici o altro. Attualmente esistono delle ricerche per creare delle vernici basate sulle celle al silicio, ma se le vernici fatte con celle organiche potranno essere prodotte prima, e ad un prezzo più basso, potrebbero letteralmente trasformare il mercato del solare fotovoltaico. Infatti,
essendo producibili sotto forma di vernici, le celle organiche possono essere "stampate" in fogli sottili oppure integrate in altri materiali od oggetti: tetti metallici, cellulari, carrozzerie d'auto, etc. Ed invece di trasformare le città ricoprendole con ettari di pannelli solari, si potrebbero ricoprire vaste superfici con queste celle, che oltretutto non sono per nulla tossiche per l'ambiente, a differenza delle celle tradizionali, le quali presentano i relativi problemi di smaltimento una volta terminata la loro vita operativa.







2) LE CELLE ORGANICHE

Le celle fotovoltaiche organiche sono celle solari che utilizzano polimeri organici (cioè lunghe molecole basate sul carbonio) oppure piccole molecole organiche al posto dei semiconduttori inorganici, per l'assorbimento della luce ed il trasporto della carica. Ciò permette di combinare la caratteristica flessibilità delle molecole organiche con un substrato altrettanto flessibile quale la plastica, che ha bassi costi di produzione. Il coefficiente di assorbimento di luce delle molecole organiche risulta elevato, perciò una grande quantità di luce può essere assorbita con una piccola quantità di materiale. Ciò consente un abbattimento dei costi, senza però aumento di efficienza. Gli svantaggi delle celle organiche sono, in effetti, costituiti proprio dalla bassa efficienza (circa il 3-6%), ma anche dalla bassa stabilità (per quanto riguarda ossidazione, riduzione, ricristallizzazione e variazioni di temperatura, che possono degradare il dispositivo nel tempo) e dalla bassa robustezza rispetto alle celle inorganiche. 





3) L'ARCHITETTURA DELLE CELLE ORGANICHE

Le celle organiche possono essere realizzate in vari modi, ad es. utilizzando una catena polimerica come donatore di elettroni e molecole di fullerene (una macromolecola di carbonio a forma di pallone di calcio) quali accettori di elettroni dal polimero illuminato dalla luce, come quelle realizzate nel 2008 da un'azienda americana spin-off del famoso Massachusetts Institute of Technology (MIT), che hanno il 3-5% di efficienza e durano solo un paio di anni, per cui sono adatte solo in applicazioni di nicchia: borse di laptop, finestre, ombrelli, etc. La più semplice architettura che può essere usata per una cella organica è la cosiddetta eterogiunzione planare (v. figura), che è una sorta di sandwich, le cui fette sono strati planari detti "di contatto" e la cui "imbottitura" è costituita da un film di polimero fisicamente "coniugato" - con una complessa geometria a livello molecolare - al film dell'accettore di elettroni, che in questo caso è il fullerene, mentre nelle celle ibride sono nanoparticelle di semiconduttore inorganico.







4) LA PRIMA FASE DELLA RIVOLUZIONE

L'obiettivo iniziale che ci si pone di raggiungere con le celle organiche non è quello di rimpiazzare le tecnologie al silicio esistenti - come i pannelli fotovoltaici utilizzati sui tetti - bensì di concentrarsi sulle caratteristiche uniche di questo nuovo tipo di celle. Il fatto che le celle organiche possano venire usate sia come pellicole flessibili e di forma modellabile, sia come una sorta di "vernici"
da spruzzare, apre una gran quantità di nuove opportunità. Le celle solari cucite sugli indumenti permetteranno di alimentare numerosi dispositivi portatili: dai cellulari agli Mp3, dai navigatori satellitari a piccoli computer. Altre applicazioni potrebbero essere schermi flessibili, robot, tende per ricaricare le batterie. E poiché queste celle solari potranno essere piegate e conservate in un piccolo spazio, le si potranno usare pure per ricaricare i computer portatili o altri dispositivi elettronici, e ciò anche all'interno degli edifici, poiché le celle solari organiche sono in grado di lavorare bene anche con la luce artificiale.




5) LE DIREZIONI SEGUITE: IL RAPPORTO EFFICIENZA/COSTO

Lo scopo che celle solari di terza generazione si prefiggono è quello di migliorare il rapporto tra efficienza e costo delle celle stesse, e quindi dei pannelli fotovoltaici o delle vernici/pellicole fotoreattive con esse prodotte. Ma per migliorare il rapporto efficienza/costo si può, evidentemente, agire su uno dei due fattori oppure addirittura su entrambi, a seconda della tecnologia coinvolta. Da un lato, infatti, si può cercare di superare i limiti di efficienza delle celle attuali e puntare su un'elevata efficienza della conversione della luce in energia elettrica, come succede ad es. con le celle multigiunzione accoppiate ai concentratori ottici, che sono i due componenti-chiave degli innovativi pannelli a concentrazione. Dall'altro lato, si può cercare di sviluppare celle e tecnologie a bassissimo costo, anche se a bassa efficienza - in pratica inferiore a quella di un comune pannello policristallino - magari in cambio di altri ulteriori vantaggi, quali la flessibilità e la leggerezza, come succede ad es. con il fotovoltaico organico.









INDICE


  HOMEPAGE E INDICE COMPLETO

 LE TECNOLOGIE PRINCIPALI DI CUI MI OCCUPO 

 UNA GUIDA AGLI INCENTIVI STATALI

 GLI 8 PASSI PER UN IMPIANTO "CHIAVI IN MANO"

 LA PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO

 COME OTTENERE UN FINANZIAMENTO BANCARIO

 IMPIANTI RESIDENZIALI: (1) FOTOVOLTAICI - (2) EOLICI

 ESEMPIO DI IMPIANTO FOTOVOLTAICO PER PICCOLA IMPRESA

 ESEMPIO DI IMPIANTO FOTOVOLTAICO INDUSTRIALE

 ES. DI GRANDI IMPIANTI INDUSTRIALI (EOLICO E SOLARE TERMODINAMICO)

 LE 20 RAGIONI DEL "BOOM" DEL FOTOVOLTAICO

 IL REGIME DI "SCAMBIO SUL POSTO" NEL FOTOVOLTAICO 

 QUANTO COSTA UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO?

 PREVENTIVO DI IMPIANTO FV SU TETTO DA: 3 kW - 6 kW - 15 kW - 200 kW

 PREVENTIVO DI IMPIANTO FV SU PENSILINE DA: 10 kW - 500 kW

 BUSINESS PLAN DI IMPIANTO FV A TERRA DA: 100 kW - 1 MW

 BUSINESS PLAN DI IMPIANTO FV SU SERRA DA: 50 kW - 1 MW

 USARE LE BIOMASSE COME FONTE DI ENERGIA

 TERRENI CANTIERABILI IN AFFITTO: UN NUOVO BUSINESS

 LA "CASA ECOLOGICA" E IL RISPARMIO ENERGETICO

 UN IMPIANTO SOLARE TERMICO COMBINATO

 RIVOLUZIONE FOTOVOLTAICA - IL FOTOVOLTAICO DI TERZA GENERAZIONE

 RIVOLUZIONE FOTOVOLTAICA - LE PELLICOLE E LE VERNICI FOTOVOLTAICHE

 CELLE SOLARI - I PRINCIPALI TIPI DI CELLE FOTOVOLTAICHE RIGIDE

 CELLE SOLARI - CELLE POLIMERICHE, ORGANICHE, IBRIDE, A PIGMENTI 

 CELLE SOLARI - LA RIVOLUZIONE NANOTECNOLOGICA ED I NANOMATERIALI

 CELLE SOLARI - ESEMPI DI CELLE FOTOVOLTAICHE DI TERZA GENERAZIONE

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I PRINCIPALI TIPI DI MODULI SUL MERCATO

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I COLORATI, BIFACCIALI, CILINDRICI, ETC.

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I PANNELLI CINESI SONO UNA BUONA SCELTA?

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I SISTEMI MOLTIPLICATORI SOLARI (<2 X)

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I PANNELLI A BASSA CONCENTRAZIONE (2-20 X)

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I PANNELLI A MEDIA CONCENTRAZIONE (20-500 X)

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - I PANNELLI AD ALTA CONCENTRAZIONE (>500 X)

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - QUANTO COSTA UN PANNELLO A CONCENTRAZIONE

 PANNELLI FOTOVOLTAICI - PANNELLI A CONCENTRAZIONE VS. TRADIZIONALI

 CONCENTRATORI FOTOVOLTAICI - I DIVERSI TIPI DI CONCENTRATORI 

 CONCENTRATORI FOTOVOLTAICI - VARI SISTEMI A BASSA CONCENTRAZIONE

 CONCENTRATORI FOTOVOLTAICI - VARI SISTEMI AD ALTA CONCENTRAZIONE

 INSEGUITORI SOLARI - LE DIVERSE TIPOLOGIE DI INSEGUITORI SOLARI

 INSEGUITORI SOLARI - VARI TIPI DI INSEGUITORI MONOASSIALI

 INSEGUITORI SOLARI - VARI TIPI DI INSEGUITORI BIASSIALI

 PARCHI FOTOVOLTAICI - IMPIANTI FOTOVOLTAICI DI PRIMA GENERAZIONE

 PARCHI FOTOVOLTAICI - IMPIANTI FOTOVOLTAICI DI SECONDA GENERAZIONE

 PARCHI FOTOVOLTAICI - IMPIANTI FOTOVOLTAICI DI TERZA GENERAZIONE

 PARCHI FOTOVOLTAICI - CONFRONTO FRA I VARI TIPI DI PARCHI

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - COSA È IL FOTOVOLTAICO INTEGRATO N. EDIFICI

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - LE PRINCIPALI TECNOLOGIE UTILIZZATE

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - L'INTEGRAZIONE IN FACCIATE, FINESTRE, ETC.

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - ES. DI PRODOTTI DEL FV INTEGRATO IN FACCIATE

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - L'INTEGRAZIONE IN TETTI, LUCERNARI, ETC.

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - ES. DI PRODOTTI DEL FV INTEGRATO NEI TETTI

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - I VARI TIPI DI VETRI FOTOVOLTAICI ESISTENTI

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - ES. DI VETRI FOTOVOLTAICI DEL FUTURO

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - ALCUNI SUGGERIMENTI PER LA PROGETTAZIONE

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - I VANTAGGI DEL FV INTEGRATO NEGLI EDIFICI

 FV INTEGRATO IN EDIFICI - QUANTO COSTA IL FOTOVOLTAICO INTEGRATO?

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