Le batterie fotoricaricabili: le ultime novità in campo energetico

Un gruppo di fisici dell’Indian Institute of Technology Jodhpur ha impiegato nanotubi in ematite per realizzare fotocatodi economici ed efficienti. Questa tecnologia gira intorno all’utilizzo del litio e dell’energia solare. Andiamo a scoprire di cosa si tratta.

Le batterie fotoricaricabili possono eseguire simultaneamente la produzione e la raccolta dell’energia solare.

Batterie fotoricaricabili: l’innovazione per l’energia solare

Le batterie agli ioni di litio rappresentano attualmente la soluzione più diffusa per accumulare l’energia solare prodotta dai moduli fotovoltaici. Tuttavia combinare fisicamente queste due tecnologie richiede spazio. Prodotti diversi con grandezze e materiali differenti devono essere connessi fra loro con il rischio di aumentare le perdite energetiche e la certezza di dover affrontare una doppia spesa.

Le batterie fotoricaricabili al litio nascono per migliorare l’integrazione tra pannelli e accumulatori. Si tratta di dispositivi a doppia funzionalità, in grado sia di raccogliere l’energia solare che immagazzinarla sotto forma di energia elettrochimica.

Questa tecnologia offre una soluzione all’alimentazione di sistemi elettronici remoti e offgrid ma allo stato attuale devono ancora fare i conti con numerose carenze tecniche in termini di efficienza, durata e tensione operativa.

Gli ultimi progressi in questo campo arrivano da due ricercatori dell’Advanced Energy Materials Lab, presso il Dipartimento di Fisica dell’Indian Institute of Technology Jodhpur (India). I fisici Shubham Chamola e Shahab Ahmad hanno sintetizzato un singolo materiale attivo multifunzionale per le loro batterie fotoricaricabili agli ioni di litio, impiegando materie prime abbondanti e una tecnica a basso costo.

I dettagli tecnologia innovativa e i risultati del progetto

Nel dettaglio gli scienziati hanno impiegato nanotubi altamente porosi per realizzare il fotocatodo della loro batteria solare.

Shubham Chamola, su Science X Dialog, spiega:

“Questi elementi sono fabbricati utilizzando ematite (ossido di ferro), carbonio C-61 (PCBM) e nanotubi di carbonio. L’ematite può assorbire la luce solare e produrre portatori di carica, mentre gli additivi conduttivi di PCBM e i nanotubi di carbonio forniscono un percorso adatto agli elettroni fotogenerati per raggiungere il collettore di corrente e avviare la carica”.

La batteria solare ricaricabile esposta alla luce di un LED blu da 470 nm, ha raggiunto un’efficienza di fotoconversione e conservazione dell’1,988%.

Prosegue Shahab Ahmad:

“Le batterie fotoricaricabili rappresentano una grande promessa per le soluzioni energetiche del futuro. Tuttavia, questa tecnologia è ancora agli inizi e richiede un’ampia ricerca per lo sviluppo di materiali efficienti e una comprensione del meccanismo a livello atomico prima che possa competere con il sistemi fotovoltaici in silicio integrati con batterie agli ioni di litio”.