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Energia dal "cuore di diamante": la rivoluzione delle celle solari ad alte temperature

Francesco Rossini 20 Feb 2026


Ricercatori del CNR e di Tor Vergata presentano la tecnologia "Black Diamond": convertitori solari che trasformano il calore estremo in efficienza.
16 febbraio 2026 – Una nuova architettura fotovoltaica promette di abbattere i limiti dei pannelli tradizionali, che solitamente perdono efficacia con l'aumentare del calore. La risposta arriva dal Diathema Lab (Cnr-Ism), dove è stato sviluppato e testato il primo dispositivo basato sul "Black Diamond" (diamante nero), capace di convertire la luce solare in elettricità anche a temperature proibitive.

Il salto tecnologico: dal limite al vantaggio termico
Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Joule, descrive come l'ingegnerizzazione dei difetti del diamante sintetico permetta la creazione di celle operative tra i 325 °C e i 625 °C. A differenza del silicio comune, questo materiale sfrutta una sinergia tra radiazione luminosa e calore.

Meccanismo PETE: Acronimo di Photon-Enhanced Thermionic Emission. Invece di subire il calore come un disturbo, queste celle lo usano per potenziare l'emissione di elettroni stimolata dalla luce.

Integrazione CSP: Questa tecnologia è perfetta per i sistemi a solare termodinamico a concentrazione (CSP), dove le temperature elevate sono la norma e l'accumulo termico è fondamentale.

Architettura e design d'avanguardia
Il convertitore non è solo prezioso nel materiale, ma anche estremamente sofisticato nella struttura:

Superficie Nanostrutturata: Trattata per catturare la massima quantità di luce visibile.

Cuore in Grafite: Un catodo dotato di microcanali in grafite realizzati al laser, che garantisce stabilità termica e un flusso elettronico rapido verso la superficie.

"Abbiamo individuato una finestra operativa ideale dove efficienza e tensione raggiungono il picco massimo, testando i dispositivi fino a 750 °C", spiega Daniele M. Trucchi, coordinatore della ricerca per il Cnr-Ism.

Le promesse per il futuro
La sfida ora si sposta sulla miniaturizzazione. I ricercatori prevedono che riducendo lo spessore dello strato di diamante dai 100 micrometri attuali a soli 300 nanometri, le prestazioni potrebbero decollare.

Obiettivi futuri dichiarati:

Efficienza quantica: 30%

Efficienza solare-elettrica: 14,5% a una temperatura operativa di 425 °C.

Il progetto, nato sotto l'egida del PRIN 2022 TECHPRO, segna un passo decisivo verso una nuova generazione di convertitori a stato solido, capaci di resistere e prosperare negli ambienti più estremi del pianeta.

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