Celle solari alla perovskite: il futuro della generazione di energia nello spazio!

Celle solari alla perovskite: il futuro della generazione di energia nello spazio!

Lo spazio gioca un ruolo cruciale nella vita sulla Terra. Permette alla vita di tutti i giorni di scorrere senza intoppi attraverso i satelliti GPS, meteorologici e televisivi. Tuttavia, questi satelliti fanno affidamento su una fonte di energia affidabile per funzionare e sono alimentati principalmente da celle solari. I viaggi spaziali e le missioni terrestri dipendono fortemente dalla fornitura di energia elettrica. Tuttavia, la radiazione spaziale rappresenta una minaccia significativa per le celle solari causando difetti microscopici nel reticolo dei semiconduttori. In questo contesto, un gruppo junior dell'Università di Potsdam sta sviluppando celle solari flessibili realizzate con l'innovativo materiale perovskite, in grado di autoripararsi.

La particolarità delle celle solari in perovskite è che, dopo il danneggiamento, i difetti del reticolo "guariscono" automaticamente utilizzando ioni mobili nel reticolo flessibile. Questa nuova proprietà potrebbe rivoluzionare l’uso delle celle solari nello spazio e fornire una fonte stabile di energia per le missioni future. Nello sviluppo di questa tecnologia, l’attenzione non è rivolta solo alle applicazioni nello spazio, ma anche alla sua efficienza sulla Terra. Le celle solari in perovskite superano già l'efficienza delle tradizionali celle solari in silicio e offrono notevoli vantaggi: sono più sottili, più leggere e hanno un'impronta di carbonio inferiore.

Il futuro dell'energia solare

Le possibilità di utilizzo delle celle solari alla perovskite sono promettenti. Le pellicole a energia solare potrebbero essere lanciate nello spazio per generare energia per gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale e per le future città sulla Luna o su Marte. Questa innovazione potrebbe ridurre significativamente il peso e i costi di lancio delle missioni spaziali. Sono inoltre in fase di sviluppo concetti che consentono di trasferire l'energia sulla Terra tramite microonde, il che aumenta ulteriormente il potenziale delle celle solari nello spazio.

Parallelamente agli sviluppi nello spazio, l’energia solare sulla Terra è cresciuta notevolmente negli ultimi anni. Secondo un rapporto di Utopia, l’energia solare è diventata la forma di energia più economica a livello mondiale. Solo in Germania all’inizio del 2023 sono stati raggiunti traguardi importanti. Il superamento della soglia dei 100 GW, il nuovo record di immissione in rete di 45 GW il 18 marzo e oltre cinque milioni di impianti solari sono punti di grande interesse. Tuttavia, l’espansione dell’energia solare non è sempre avvenuta senza battute d’arresto. Dopo una fase di stagnazione tra il 2013 e il 2018, innescata dai tagli ai finanziamenti, l’espansione ha ripreso ritmo sotto il ministro federale dell’Economia Robert Habeck.

Progressi tecnologici e sfide

Un calo significativo del costo di generazione dell’energia solare – da 50 centesimi nel 2000 a meno di quattro centesimi oggi – ha ulteriormente stimolato il mercato. Una quota significativa, pari al 38%, dell’energia solare tedesca proviene dalle abitazioni. Ciò che è particolarmente degno di nota è la continua crescita degli impianti solari sui balconi, che attualmente contribuiscono solo per poco meno dell’1% all’energia elettrica totale. I critici mettono però in guardia da una possibile sovrapproduzione nelle giornate soleggiate e ventose, che può portare a prezzi negativi dell'elettricità.

La remunerazione stabilita dallo Stato per i gestori di impianti solari ed eolici ha comportato costi per 18,5 miliardi di euro nel 2024. Mentre le remunerazioni elevate si applicano soprattutto ai sistemi più vecchi, è riconosciuta la necessità di espandere lo stoccaggio di energia elettrica e la rete elettrica europea per gestire in modo efficiente la crescente produzione di energia solare. La Germania rimane un luogo leader per la ricerca solare, con l’Istituto Fraunhofer che gioca un ruolo centrale. È già chiaro che le celle solari in perovskite potrebbero inaugurare una nuova era nella storia dell’energia solare perché sono economiche ed efficienti.

Inoltre, è in corso il lavoro di ricerca su nuove applicazioni dell'energia solare. Sono previste soluzioni innovative che integreranno le celle solari nelle strade, nelle piste ciclabili e perfino nei vetri delle finestre. Considerati questi sviluppi radicali, l’energia solare è sull’orlo di nuove vette e sfide, sia nello spazio che sulla Terra, con la promessa di migliorare in modo sostenibile le forniture energetiche globali.