Arriva il super-pannello fotovoltaico creato con l’AI

I ricercatori dell’Università di Bar-Ilan in Israele hanno costruito un nuovo tipo di pannello fotovoltaico, la cui composizione è stata studiata con l’intelligenza artificiale. Fornendo al modello i dati su centinaia di materiali e sulle loro proprietà fisico-chimiche, l’AI è riuscita a trovare una formula in grado di convertire più radiazione solare in energia elettrica di quanto possano fare i migliori pannelli fotovoltaici in circolazione. Queste, almeno, sono le proiezioni: ora sarà il momento di testare le caratteristiche del pannello in casi di utilizzo reale e non in laboratorio, ma i dati raccolti fino a questo momento sono senza dubbio incoraggianti.

In questi ultimi mesi si è parlato molto di pannelli a base di perovskite, una roccia comunemente trovata nelle catene montuose russe e utilizzata con successo da un team di ricerca australiano per generare un pannello con efficienza record. Il nuovo pannello studiato dall’Università israeliana è invece composto da 676 materiali diversi, e non è soltanto un’interessante scoperta scientifica: il team di ricerca ha lavorato per assicurarsi che si tratti di una formulazione economicamente sostenibile, in grado di arrivare ai processi industriali nel corso dei prossimi anni. Con il fermento per la transizione energetica, continuano a nascere soluzioni interessanti per migliorare il livello attuale dei pannelli fotovoltaici.

Più efficienza con meno costi

L’efficienza di un pannello fotovoltaico è determinata come il rapporto tra l’energia emessa dalla radiazione solare che colpisce la superficie del pannello e la quantità di energia elettrica che questo è in grado di produrre. Attualmente i migliori pannelli fotovoltaici hanno un’efficienza energetica del 20-25%, con le prossime generazioni che potrebbero arrivare al 30%. Lo studio dei materiali e della progettazione della superficie del pannello è ciò che impatta maggiormente la sua capacità di essere efficiente, per cui la ricerca si basa soprattutto su queste caratteristiche.

Il lavoro dell’Università di Bar-Ilan, guidato dalla ricercatrice Dr. Hannah-Noa Barad, ha voluto testare le capacità dell’intelligenza artificiale per studiare su larga scala le caratteristiche dei materiali impiegabili nei pannelli fotovoltaici. Il vantaggio offerto dall’AI è quello di poter creare un elevato numero di combinazioni, testando i risultati su modelli matematici prima di procedere con l’effettiva costruzione del pannello. Il modello testa è apprende per conto proprio, senza dover creare manualmente le combinazioni da testare.

Questo nuovo “super pannello” ha caratteristiche che lo rendono facilmente producibile su larga scala e con costi contenuti. Il fatto di poter rendere scalabile una tecnologia è ciò che in questo momento è più necessario nel mondo dei pannelli fotovoltaici, dal momento che la sostenibilità ambientale deve combinarsi con quella economica.

Un futuro senza silicio

Uno dei progetti più ambiziosi di questo lavoro di ricerca e la volontà di rimpiazzare il silicio usato nelle celle solari. Attualmente si tratta di un materiale fortemente impiegato nella costruzione dei pannelli fotovoltaici, ma si tratta anche di un materiale con un impatto non trascurabile sull’ambiente. Il silicio libera elettroni quando viene colpito dalla radiazione solare, elettroni che sono poi guidati lungo il circuito elettrico dei pannelli per formare un flusso ordinato di energia. I ricercatori israeliani sono convinti che il futuro dei pannelli fotovoltaici sia legato all’uso di altri materiali che possano offrire al tempo stesso più efficienza, meno costi e meno impatto ambientale.

Il team di ricerca sta anche lavorando su un altro progetto molto importante. Si tratta di una tecnologia per combinare i pannelli fotovoltaici con una tecnologia di ricattura della CO2. L’intento è addirittura quello di trasformare l’anidride carbonica in un carburante completamente sostenibile, il che rappresenterebbe un grande passo avanti per contrastare il cambiamento climatico. I pannelli fotovoltaici studiati dall’Università di Bar-Ilan sono così interessanti da essere addirittura stati presentati a Kamala Harris, vice-Presidente degli Stati Uniti, durante una sua vita ufficiale in Israele.

La nuova tecnologia si candida dunque a rappresentare la svolta per la prossima generazione di pannelli fotovoltaici, insieme alla perovskite. Il 2023 si conferma come uno degli anni più dinamici per l’innovazione nel mondo del fotovoltaico, ed è probabile che già nel 2024-25 arriveranno progetti su scala industriale basati sulle invenzioni scientifiche di quest’anno.