Il Fotovoltaico Tessile: Stato dell'Arte ​

L'energia solare è un'alternativa promettente ai combustibili fossili in quanto è rinnovabile, pulita, ecologica, sostenibile, abbondante e facilmente disponibile. Negli ultimi decenni, la ricerca scientifica ha dedicato i suoi sforzi nel migliorare le prestazioni e la stabilità dei dispositivi fotovoltaici emergenti, come le celle solari sensibilizzate a coloranti, organiche, a base perovskite. Mentre le celle solari convenzionali in silicio sono pesanti, fragili e rigide, le ultime tecnologie fotovoltaiche sopra menzionate offrono vantaggi unici rispetto alle controparti in silicio, vale a dire la processabilità della soluzione, la flessibilità e la loro leggerezza. Recentemente, gli scienziati hanno svolto significativi sforzi nella ricerca e sviluppo per colmare le prestazioni e la stabilità delle celle solari flessibili. I loro materiali fotoattivi dovrebbero essere in grado di garantire un'alta efficienza nel convertire energia luminosa e avere nello stesso tempo un'eccellente tolleranza verso le sollecitazioni meccaniche di flessione e stiramento. Tuttavia, nonostante i progressi degli ultimi anni, le celle solari flessibili possono ancora sopportare un raggio di curvatura limitato. Questo riduce in definitiva la loro applicabilità in prodotti super flessibili, come i casi in cui la formabilità, duttilità, pieghevolezza e indossabilità sono richieste, per esempio nei Dispositivi Elettronici Indossabili, in inglese Wearable Electronic Devices (WEDs). I WED, tipicamente alimentati a batteria e costruiti principalmente con materiali a base tessile come fibre e tessuti, hanno strutture molto flessibili che li rendono capaci di formabilità e indossabilità secondo la forma del corpo degli utenti. Tuttavia, le batterie diminuiscono la loro flessibilità e aumentano il loro peso, creando inconvenienti nel loro uso. Dunque, un’alternativa all’utilizzo delle batterie potrebbero essere le celle fotovoltaiche tessili, grazie alla loro leggerezza e compatibilità con strutture WEDs. I tessuti intelligenti e i tessuti elettronici (e-textiles), che emergono dalla convergenza e l'integrazione di tessuti ed elettronica sono anche tipi di WEDs che possono sentire, reagire o adattarsi all'ambiente. Grazie alla loro unica struttura plasmabile, i WED possono essere utilizzati in vari campi come l'assistenza sanitaria, lo sport o le applicazioni militari6. Soprattutto in ambito militare la possibilità di avere dispositivi autoalimentati può determinare notevoli vantaggi logistici e strategici: dotando le proprie unità sul terreno di batterie, strumenti e mezzi ricaricabili ad energia solare le rende, di fatto, più autonome e svincolate dalla necessità di continuo rifornimento energetico