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I Concentratori Solari Luminescenti (LSC) stanno ricevendo sempre più interesse perché riescono a concentrare la luce solare raccolta da ampie superfici sulle piccole aree di raccolta delle celle fotovoltaiche (PV) ed inoltre spostano la lunghezza d'onda della luce solare verso il rosso-NIR, dove le celle al silicio sono più sensibili. Rispetto ai concentratori solari standard, basati su specchi, mostrano molti altri vantaggi perché sono in grado di raccogliere anche luce diffusa, dissipano calore e possono essere facilmente integrati nelle finestre o sulle pareti degli edifici, soddisfacendo anche particolari bisogni estetici.

foto 1 

Materiali nanostrutturati di tipo host-guest, basati su sistemi host largamente disponibili bio- ed ecocompatibili (quali acidi biliare [1] e ciclo destrine [2]) formano film altamente emissivi con tecniche a basso costo. Sono capaci di spostare la luce assorbita a lunghezze d'onda maggiori con processi di trasferimento risonante (FTRE) senza dissipazioni di energia.
Materiali organici ed ibridi che mostrano proprietà di emissione indotta dall'aggregazione sono studiati come sistemi per lo spostamento dell'energia verso il basso, per il loro utilizzo in LSC [3].

[1] J. Mater. Chem. A 1, 510 (2013).
[2] RSC Adv. 4, 28886 (2014).
[3] J. Phys. Chem. C, 117, 27161 (2013); ACS Nano 6, 4629 (2012);
Phys.Chem.Chem.Phys. 13, 18005 (2011).

 

Materiali Innovativi per LSC 

foto 2

Tailoring della luce guidata 

Per migliorare l'efficienza degli LSC si possono introdurre cristalli fotonici per modulare la zona spettrale della luce intrappolata nel concentratore, che guida la luce verso la cella.
Si fabbricano cristalli fotonici capaci di riflettere luce a diverse lunghezze d'onda con l'auto-organizzazione di nanoparticelle di tipo core-shell di dimensione ed indice di rifrazione variabile [4].

[4] ACS Appl. Mater. Interfaces 4, 6071−79 (2012).

 

c.botta@ismac.cnr.it       www.ismac.cnr.it

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