Gli scienziati progettano tetti solari per raccogliere energia per le serre

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Le fonti energetiche rinnovabili come i pannelli solari sono molto richieste.

Mentre i paesi di tutto il mondo cercano nuove fonti energetiche, le opzioni di energia rinnovabile come i pannelli solari sono molto richieste.

Tuttavia, i pannelli solari possono occupare spazio significativo e spesso sono difficili da scalare. Entra nel nuovo campo dell’agrivoltaico, che si concentra sull’uso simultaneo del terreno sia per la produzione di energia solare che per l’agricoltura. Ad esempio, la sostituzione del vetro nelle serre con pannelli solari potrebbe alimentare le lampade e i controlli dell’acqua nella serra, o addirittura nell’intera azienda agricola. Ma come si costruiscono pannelli solari in grado di assorbire energia dalla luce solare senza bloccare la luce di cui le piante hanno bisogno?

Lo scienziato dei materiali dell'UCLA Yang Yang e il suo team hanno progettato proprio un dispositivo del genere. In uno studio pubblicato su Nature Sustainability, esplorano una nuova e praticabile applicazione delle celle solari che non richiede grandi appezzamenti di terreno.

I ricercatori, sostenuti in parte dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, hanno sviluppato una strategia per potenziare le celle solari organiche semitrasparenti. Queste celle si basano su materiali a base di carbonio, al contrario delle sostanze inorganiche presenti nei dispositivi convenzionali. I ricercatori hanno incorporato uno strato di una sostanza chimica presente in natura chiamata L-glutatione, che viene venduta come integratore alimentare antiossidante da banco, e hanno scoperto che l'aggiunta prolungava la durata delle celle solari, migliorava la loro efficienza e consentiva comunque il raggiungimento di un'adeguata luce solare. piante in un prototipo di serra delle dimensioni di una piccola casa delle bambole.

"I materiali organici sono particolarmente adatti per l'agrivoltaico a causa della loro selettività nell'assorbimento della luce", ha affermato Yang. "Lo svantaggio principale che finora ne ha impedito un uso diffuso è la mancanza di stabilità."

Le celle solari organiche tendono a degradarsi più rapidamente rispetto alle loro controparti inorganiche perché la luce solare può causare l’ossidazione dei materiali organici e quindi la perdita di elettroni. I ricercatori hanno scoperto che lo strato aggiuntivo di L-glutatione ha impedito l’ossidazione degli altri materiali nella cella solare, il che ha portato le celle organiche a mantenere un’efficienza superiore all’80% dopo 1.000 ore di uso continuo, rispetto a meno del 20% senza. lo strato aggiunto.

Per gentile concessione della National Science Foundation

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