Celle fotovoltaiche più efficienti grazie ai virus

Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), finanziati dall’ENI nell’ambito del “MIT Energy Initiative Solar Futures Program”, ha sperimentato un nuovo modo di realizzare celle fotovoltaiche molto innovative, utilizzando nanotubi di carbonio modificati grazie a dei virus. Il risultato è stato una maggiore efficienza di conversione della cella di oltre il 32%. L’idea di sfruttare microscopici cilindri cavi di carbonio puro, realizzati con speciali applicazioni di nanotecnologie, per migliorare la resa dell’energia prodotta dall’effetto fotovoltaico non è nuova. I nanotubi di carbonio, infatti, rendono più efficiente il trasferimento degli elettroni liberati dall’energia solare e quindi, di fatto, accrescono la quantità di energia elettrica generata dalla cella fotovoltaica.

Questo tipo di celle fotovoltaiche
La fabbricazione di questo tipo di celle fotovoltaiche comporta però due inconvenienti: innanzitutto tendono ad agglomerarsi, cosa che riduce l’effetto positivo, e inoltre sono di due tipi diversi, solo uno dei quali migliora l’efficienza. E qui entrano in gioco i virus. I ricercatori del MIT hanno infatti adottato il virus M13 (un virus che normalmente infetta i batteri), il quale, con opportune modifiche genetiche, si è dimostrato particolarmente utile per il miglioramento dei nanotubi di carbonio delle celle fotovoltaiche.

Separare fra di loro i nanotubi
I virus, infatti, usano i peptidi (speciali proteine di cui sono dotati), per separare fra di loro i nanotubi e disporli in modo ordinato, cosa che di fatto risolve entrambi i problemi legati alla loro produzione. Inoltre, grazie alle modifiche genetiche, i virus compiono anche un’altra funzione importante per l’efficienza della cella fotovoltaica: rivestono i nanotubi con uno strato di diossidio di titanio, ottimizzando ulteriormente il flusso di elettroni. Il nuovo metodo è stato sperimentato su una cella fotoelettrochimica (DSC) con efficienza dell’8%.

Non comporterà grandi costi aggiuntivi
L’adozione dei nanotubi infettati da virus ha fatto salire tale efficienza in modo spettacolare, portandola al 10,6%, cioè con un incremento del 32,5%. Secondo gli esperti la nuova tecnica porterà facilmente a uno sbocco commerciale: l’inserimento dei virus potrà essere implementato in tempi rapidi e non comporterà grandi costi aggiuntivi, perché la catena produttiva rimarrà essenzialmente la stessa.
Fonte: La Stampa