Come risparmiare con i pannelli fotovoltaici da interno
Nella lotta contro il riscaldamento globale e per favorire la transizione ecologica, tutto conta. Per questo, in questo momento è diventato essenziale cercare soluzioni innovative in tutti i settori, con l'obiettivo di ridurre lo spreco di risorse e di conseguenza le emissioni di anidride carbonica. Nel campo della produzione di energia pulita e sostenibile, ormai da qualche anno si fa strada l'idea di sfruttare il surplus di illuminazione domestica come fonte di elettricità per alimentare i dispositivi presenti all'interno delle case, che peraltro sono sempre più smart.
E se i pannelli solari di solito si trovano sui tetti degli edifici, per catturare al meglio la luce del sole e trasformarla in energia, di recente molte aziende si stanno adoperando per la realizzazione delle celle fotovoltaiche indoor. Vale a dire, sistemi che sfruttano al massimo la luce presente all’interno degli edifici. È difficile pensare che possano essere efficaci in termini assoluti come quelle classiche da esterno, ma grazie a tecnologie all’avanguardia riescono già a raggiungere efficienze di conversione altissime, mantenendo anche dei costi di realizzazione modesti.
La tecnologia dei pannelli solari da interno
Anzitutto, dimentichiamoci il sistema di funzionamento dei pannelli solari da esterno classici, che ormai da anni sovrastano i tetti di tanti edifici: le tecnologie per l'indoor, infatti, sono decisamente differenti. Alla base di questa netta distinzione c'è proprio la fonte di energia che li alimenta: i primi utilizzano la luce solare per produrre energia elettrica, i secondi sfruttano invece l'illuminazione artificiale degli ambienti interni.
A oggi, le tecnologie su cui si fondano i pannelli solari da interno sono due: una si basa su celle organiche, senza silicio e formate da polimeri, semiconduttori organici e altri composti a base di carbonio, mentre l'altra si fonda su un’innovativa cella solare in perovskite (un minerale costituito da titanato di calcio), ossia una struttura cristallina che ha al suo interno ioni di iodio, ioni di piombo e ioni organici.
In entrambi i casi, le celle si alimentano in maniera automatica, sfruttando la luce artificiale prodotta dalle luci a led o dalle altre fonti di illuminazione presenti normalmente negli ambienti interni, come la casa, l'ufficio, i negozi, le fabbriche, i magazzini, i supermercati e così via. Il funzionamento non prevede l’utilizzo di batterie da accumulo, ma una volta installati i pannelli indoor sono perfettamente funzionanti senza costi aggiuntivi, e non necessitano di essere cambiati.
Insomma, si tratta di una soluzione innovativa in grado di produrre energia pulita e - di fatto - riciclata. Peraltro riducendo anche l’inquinamento ambientale, vista la produzione di poco materiale di scarto.
Un'innovazione per sostenere le case smart
La necessità di sfruttare la luce domestica per creare energia nasce dall’esigenza di dovere alimentare una casa sempre più smart, caratterizzata da elettrodomestici intelligenti, dispositivi innovativi e sensori per il monitoraggio della temperatura, dell’umidità e della qualità dell’aria. Presi singolarmente questi oggetti high tech utilizzano basse quantità di energia, ma se questa viene moltiplicata per tutte le case presenti sul territorio diventa semplice intuire la dimensione crescente del fabbisogno energetico totale associato.
Il vantaggio dei pannelli solari da interno risiede nel fatto che permettono di riciclare energia che prima andava completamente sprecata. In un’ottica di rivoluzione green, è infatti essenziale trovare soluzioni in grado di sfruttare e riutilizzare tutta l’energia generata dai dispositivi presenti all’interno degli edifici, per ridurre i processi di combustione e supportare la trasformazione tecnologica che richiede sempre più energia elettrica.
Tra i tanti pregi spicca anche quello economico: la realizzazione dei pannelli solari indoor è decisamente poco onerosa, in quanto i materiali utilizzati hanno costi molto più bassi del silicio. Inoltre, la perovskite ha il grande vantaggio di potere essere stampata utilizzando speciali inchiostri, rendendola adatta per un impiego su larga scala.
Un'efficienza anche oltre il 20%
I pannelli solari da esterno, con la classica tecnologia in silicio policristallino, hanno un’efficienza energetica attorno al 15%, ossia in media sono in grado di convertire in elettricità meno di un sesto dell’energia solare incidente. Questa percentuale precipita in maniera drastica, raggiungendo il 4% appena, se queste celle concepite per la luce solare diretta vengono posizionate all’interno, sfruttando l’illuminazione domestica. Questo crollo di efficienza deriva dallo spettro e dall’intensità della luce incidente, che cambia notevolmente tra quella esterna e quella delle lampadine a led.
Da qui è nata l’esigenza di cercare tecnologie nuove in grado di sfruttare meglio l’energia luminosa indoor. Grazie alle soluzioni organiche senza silicio, e a quelle basate sulla pevorskite, si è riusciti a superare l’efficienza energetica delle celle solari da esterno, raggiungendo per l’interno valori superiori al 20% e quindi in grado di funzionare al meglio anche con bassi livelli di illuminazione.
