Il futuro del fotovoltaico sono le celle solari plasmoniche

Uno studio internazionale, condotto dai ricercatori della Sapienza in collaborazione con il CNR, ha messo a punto una tecnologia interamente basata sulle proprietà chimico-fisiche di nanomateriali avanzati. La ricerca è pubblicata sulla rivista Small.

L’energia solare è una delle principali fonti di energia rinnovabile in Italia. Tuttavia, gli alti costi e la complessità del processo di produzione degli attuali sistemi fotovoltaici la rendono poco accessibile a famiglie e imprese.

Uno studio, pubblicato sulla rivista Small dai ricercatori della Sapienza, in collaborazione con l’Istituto di Cristallografia del CNR e BEAM Engineering for Advanced Measurements Co. (USA), ha consentito la realizzazione di efficienti ed ecosostenibili celle solari meno costose, alternative a quelle tradizionali in materiali di silicio.

“Tale sistema fotovoltaico sfrutta eterostrutture ibride a base di nanoparticelle d’oro e d’argento come agenti fotosensibilizzanti – spiega Luciano De Sio della Sapienza, coordinatore dello studio – La loro peculiare geometria e la combinazione dei metalli favoriscono un eccellente assorbimento della luce solare nel visibile e nel vicino infrarosso”.

I nuovi dispositivi presentano un’ottima stabilità fotoelettrica preservata grazie al trascurabile aumento di temperatura che non inficia le prestazioni del sistema.

Connettendo in serie più celle solari è possibile incrementarne le prestazioni, tanto da poter sostituire una comune batteria e alimentare un dispositivo elettronico, come un cronometro da laboratorio, permettendone il corretto funzionamento.

I risultati mostrano una tecnologia interamente basata sulle proprietà chimico-fisiche di nanomateriali avanzati, costituendo un’alternativa e una promettente linea di ricerca che può portare verso una nuova generazione di dispositivi fotovoltaici più efficienti, sostenibili e facilmente integrabili in diverse applicazioni, per sostenere l’alimentazione di ospedali da campo, laboratori mobili e il soddisfacimento del fabbisogno energetico della popolazione

La ricerca è stata realizzato grazie al supporto dei progetti dell’Air Force Office of Scientific Research, “Next-Generation Liquid Crystal Devices with Integrated Advanced Plasmonic Solar Cells”, e del programma NATO – Science for Peace and Security, “SPS-G5759, NANO-LC; SPS-G7425, CLC-BIODETECT”.

Riferimenti: F. Zaccagnini, S. Valdivieso, I. Bavasso, M. P. Bracciale, N. Tabiryan, F. Petronella, L. De Sio. “Photovoltaic Cells Using Broadband Plasmon-Sensitized Nanostructures.” Small (2025): DOI: https://doi.org/10.1002/smll.202509735

Ufficio Rettorato Sapienza Università di Roma