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HIGHLIGHTS
CITY LIFE MAGAZINE N.16
All’Università di Milano
ideate le prime finestre
fotovoltaiche
Il funzionamento si basa sui
quantum dot, semiconduttori
nanometrici che catturano la
luce e la convogliano verso i
bordi della finestra, dove viene
convertita in energia elettrica.
Sembrano comuni vetri per
finestre, ma c’è... il trucco.
Sono infatti lastre di plastica
con speciali nanoparticelle
fluorescenti che catturano e
concentrano la luce solare
trasformando la finestra in un
pannello solare. È il frutto del
lavoro di un team di ricerca
del Dipartimento di Scienza
dei Materiali dell’Università di
Milano-Bicocca coordinato
dai professori Francesco
Meinardi e Sergio Brovelli, in
collaborazione con il gruppo
guidato da Victor I. Klimov
del Los Alamos National
Laboratory (U.S.A.) e con
Hunter McDaniel dell’azienda
UbiQD, che ha messo a punto
un nuovo tipo di concentratori
solari luminescenti (LSC,
Luminescent Solar
Concentrators): lastre di
plastica o vetro nelle quali
sono incorporate speciali
nanoparticelle che assorbono
la luce solare e la trattengono
all’interno della lastra. Quindi,
piccole celle solari poste
lungo il perimetro della
finestra raccolgono la luce
intrappolata, convertendola
in elettricità. In questo
modo, anche una finestra
parzialmente trasparente
diventa un generatore di
elettricità in grado alimentare
i computer di un ufficio, il
condizionatore d’aria in una
giornata afosa o l’illuminazione
interna di un’abitazione.
«Affinché questa tecnologia
potesse uscire dai laboratori
di ricerca ed esprimere il
suo potenziale nell’edilizia
sostenibile – spiega
Francesco Meinardi – è stato
necessario abbandonare
schemi composizionali delle
nanoparticelle dati per scontati
fino a ieri. Invece di continuare
a lavorare con i classici cristalli
semiconduttori a base di
metalli pesanti come il cadmio
o il piombo noi abbiamo
realizzato nanoparticelle
costituite da leghe di più
elementi, riuscendo ad
ottenere concentratori non
tossici, con straordinarie
capacità di assorbimento
della luce del sole, e che
al contempo preservano la
caratteristica chiave di non
riassorbire la luce emessa
da loro stessi». I nuovi vetri
fotovoltaici sviluppati dal team
Bicocca-Los Alamos, che
arrivano a poco più di un
anno dalla pubblicazione di
un primo studio dello stesso
team che ne dimostrava il
principio di funzionamento,
hanno numerosi vantaggi
che li rendono una tecnologia
pronta per essere usata dalle
aziende produttrici di infissi
e dalle imprese costruttrici in
tutto il mondo.Sono atossici
perché in questi dispositivi
non vi sono cadmio, né altri
metalli pesanti: il limite vero alla
diffusione di nanomateriali e
nanoparticelle in applicazioni
di largo consumo finora è
stata la loro composizione
potenzialmente nociva.Sono
efficienti perché assorbono la
luce da tutto lo spettro solare,
e non solo dal rosso, e al
tempo stesso non riassorbono
la loro stessa luminescenza.
Sono incolori, superando così
uno dei limiti più grandi per
l’applicazione in edilizia civile,
ovvero l’impatto estetico e la
perfetta trasparenza.
In senso orario:
1. Schema di funzionamento di un
concentratore solare luminescente
a base di plexiglass e nanoparticelle
quantum dot. 2. Il dispositivo sotto
illuminazione ambientale. 3. Sotto
illuminazione ultravioletta, fotografato
con una fotocamera sensibile alla luce
infrarossa. 4. Possibile schema di
installazione di un concentratore solare
luminescente all’interno di una finestra a
doppio vetro
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