Quando Carl Leo guarda le file di case, la prima cosa a cui pensa è il potenziale. "Devi avere l'energia solare su quasi tutti i tetti", ha detto. Ma anche il professore di fisica della Technische Universitat Dresden sa quanto sia difficile.
Il tetto ha una curva o un angolo e le finestre non possono essere oscurate. "Ciò rende inutilizzabile molto spazio prezioso", spiega Leo, uno dei principali studiosi della tecnologia delle celle solari.
In tutti gli stati federali tedeschi le norme per l'installazione di impianti solari nei nuovi edifici vengono ora inasprite a vari livelli a causa del piano del paese di passare all'elettricità verde entro il 2035. La "legge tedesca sulle energie rinnovabili" stabilisce che la capacità fotovoltaica installata cumulativa della Germania nel 2030 dovrebbe raggiungere i 215 gigawatt. Pertanto, secondo il piano strategico fotovoltaico del Ministero federale dell’economia, la nuova capacità fotovoltaica dovrà essere triplicata da 7 gigawatt nel 2022 a 22 gigawatt all’anno.
Il raggiungimento di questi obiettivi richiede più spazio. Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo tipo di pannello solare che promette di risolvere questo problema: le celle solari organiche. Le celle solari organiche sottili e flessibili non sono costituite da silicio ma da idrocarburi. Le possibilità sono infinite.
Le caratteristiche statiche dei tetti curvi, delle carrozzerie e delle ali degli aerei non sono ancora adatte all'installazione dei tradizionali componenti in silicone. Le nuove celle solari flessibili non solo possono essere utilizzate in questi luoghi, ma possono essere installate anche su facciate continue in vetro e finestre, perché assorbono solo una parte della luce visibile.
Il basso tasso di conversione è la ragione principale per cui le celle solari organiche con molti vantaggi non sono state ampiamente utilizzate. I moduli convenzionali in silicio possono convertire il 20% dell'energia solare in elettricità, mentre le celle solari organiche hanno un tasso di conversione solo del 9%.
La regione può produrre celle solari a un costo inferiore e dispone anche di grandi quantità di terre rare necessarie per produrre celle solari tradizionali. Le celle solari organiche non richiedono tali materie prime. Si prevede che questo nuovo modo di ottenere energia riporterà parte dell’industria solare in Germania.
"Per competere, o abbiamo costi di produzione più bassi oppure disponiamo di brevetti e tecnologia", afferma Leow. Le batterie organiche potrebbero essere la risposta. "Abbiamo le conoscenze e i brevetti pratici di base sui materiali, sui componenti e sulla tecnologia di produzione", ha aggiunto.
Leau ha chiesto maggiori finanziamenti alla ricerca per accelerare lo sviluppo della Germania nel settore. "Potremmo fare molto di più se i progetti di ricerca ricevessero un sostegno migliore", afferma.
Leo lavora sulle celle solari organiche presso l'Università Tecnica di Dresda dagli anni '90. Oltre a lui, circa 30 aziende e dozzine di istituti di ricerca di tutto il mondo stanno conducendo ricerche pertinenti. Nel 2006, il fisico ha fondato Heliatek insieme ad altri cinque scienziati dell'Università Tecnica di Dresda e dell'Università di Ulm. L'azienda produce in serie celle solari organiche dal 2019 ed è leader del mercato globale in questo campo.
Tra i suoi clienti l'azienda annovera il gruppo tedesco E.ON Energy, il colosso tecnologico sudcoreano Samsung e aziende provenienti da Francia, Spagna, Gran Bretagna, Singapore e Giappone. Guido Van Tatvek, direttore di Helia Technologies, afferma che la domanda sta crescendo in modo particolarmente forte dal sud-est asiatico.
