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Solare ai mirtilli

Pubblicato in data 02-03-2009 destinato a tutti

L'ISISS "R. D'Altavilla" ha realizzato la sua prima cella fotovoltaica ai mirtilli. Si tratta di una cella organica delle dimensioni di 100x100 mm in grado di erogare una tensione di c.a 550 mV. Sono in corso test di misura per valutare l'intensità della corrente generata. La realizzazione di questo primo esemplare di cella fotovoltaica si inquadra nelle attività didattiche interdisciplinari che l'Istituto ha avviato ad inizio di quest'anno e che si completeranno con la realizzazione di un "inseguitore solare". Per quast'ultimo dispositivo sono pronte sia una soluzione digitale (con PLC) e una analogica "low cost".

Gruppo di lavoro:

Chimica:
alunni: Vincenzo Gancitano - Gaetano Gioia - Antonina Giacalone
proff.: M. Rosa Tascone - Maurizio Sferlazzo

Elettrotecnica:
alunni: Luigi Calcara - Francesco Di Stefano
proff.: Giovanni Scirica  - Giovanni Angileri

Meccanica: 
proff.: Leonardo Mangiaracina - Antonino Grosso

Coordinamento:
proff.: Giovanni Scirica - Maurizio Sferlazzo - Giuseppe Castelli.

 

Schema di funzionamento della cella Grätzel

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La cella solare DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell) è stata inventata da M. Grätzel presso l’istituto di Tecnologia dell’Università di Losanna; essa trasforma l’energia solare in energia elettrica attraverso un processo simile alla fotosintesi clorofilliana. Tipicamente una cella Grätzel  è costituita da due vetri con una faccia elettricamente conduttiva: su uno dei vetri è depositato un sottile strato di biossido di titanio sinterizzato impregnato di antocianina ricavata dal succo di mirtilli o arance rosse; l’altro vetro è ricoperto di nerofumo. Dopo l’assemblaggio a sandiwich, nella cella viene inserita una soluzione elettrolitica di ioduro di potassio.

La luce che colpisce la cella induce emissione di elettroni grazie alle proprietà fotoelettriche delle antocianine. Questi elettroni sono iniettati nelle nanoparticelle sinterizzate di biossido di titanio. Il flusso di elettroni viene portato all'esterno dalla superfice conduttiva del vetro (un deposito metallico talmente sottile da essere semitrasparente), attraversa il carico e viene convogliato nell'elettrodo contatore. L'elettrolita mediatore (ioduro di potassio) crea un ciclo di rigenerazione che accoglie gli elettroni dall'elettrodo contatore e li restituisce alle antocianine.


Alcune fasi del processo di costruzione

Preparazione ossido di titanio

Preparazione dell'ossido di titanio

 

Preparazione per la serigrafia

Delimitazione dell'area di serigrafia

 

il vetro serigrafato

Una lastra di vetro conduttore con l'ossido di titanio serigrafato

 

 Cottura dei vetri

Cottura delle lastre di vetro a 450°C

 

Preparazione dell'estratto di mirto

 Preparazione dell'estratto di mirto

 

 La cella in funzione

La cella in funzione!

 

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