La sostenibilità energetica e l‘interconnessione sono i due pilastri principali su cui si baseranno le smart cities del futuro. Dispositivi energetici intelligenti e connessi, completamente integrati negli edifici, sono capaci di soddisfare rigorose normative e di avere un impatto energetico minimo. Il team composto da ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca e di Cnr-Ino, in collaborazione Glass to Power SpA e LENS, ha realizzato e studiato il primo esempio di finestre fotovoltaiche dotate anche della capacità di scambiare dati attraverso la luce mediante la tecnologia VLC (Visible Light Communication). Il lavoro finale è stato poi pubblicato sulla rivista Advanced Energy Materials

“Il dispositivo è stato realizzato sfruttando nuovi concentratori solari luminescenti a Quantum Dots. Soddisfa tutte le normative internazionali sugli elementi fotovoltaici e edilizi, ed è stato caratterizzato dal punto di vista di resa energetica di conversione solare secondo i più alti standard internazionali”, spiega Sergio Brovelli, docente dell’Università di Milano-Bicocca e Presidente del Consiglio Scientifico di Glass to Power SpA. 

Finestre fotovoltaiche smart: convertono l’energia e ricevono dati wireless

“Le finestre fotovoltaiche o ibride messe a punto ha una funzione duale. Vengono sfruttate non solo come elemento per la conversione di energia solare in elettrica, ma per la prima volta anche come efficace sistema di ricezione di dati wireless codificati come modulazione di intensità nella luce emessa dalle comuni sorgenti LED, a frequenze impercettibili per l’occhio umano, sfruttando la tecnologia VLC”, continua Jacopo Catani, primo ricercatore del Cnr-Ino.

L’uso di sorgenti LED bianche per comunicare dati, oltreché per illuminare, prende anche il nome di Light-Fidelity (Li-Fi). Le finestre fotovoltaiche sono in grado di funzionare come ricevitore VLC anche sotto la luce solare diretta, combinando così funzioni di energia e connettività wireless in una soluzione realistica per edifici intelligenti e sostenibili. La capacità di generare energia elettrica raccogliendo la luce solare o artificiale e al contempo di trasmettere dati apre anche la possibilità di realizzare dispositivi intelligenti autoalimentati, che possano scambiare dati in modo pervasivo e sostenibile senza sostanziale impatto energetico o sulla salute umana.

Questo risultato pionieristico rappresenta un importante passo verso l’utilizzo sostenibile e green delle tecnologie ottiche nelle smart cities e nell’implementazione dell’Internet of Things (IoT) e della rivoluzione promessa dai sistemi di comunicazione di sesta generazione (6G).