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Oggi il solare è dominato dal silicio, abbondante e a basso costo. La perovskite potrebbe accompagnarlo in tandem ad alte efficienze. L’eolico resta utile ma ha margini di crescita limitati. Per l’accumulo, il litio resta al comando, con alternative come sodio, batterie a flusso, ferro e idrogeno; il pompaggio idroelettrico resta presente, ma ha limiti geografici e tecnologici.

Bi2S3 promette di superare il compromesso tra assorbimento e trasporto delle cariche. Due canali energetici permettono alle cariche di restare più a lungo, generando corrente. Misure ultraveloci indicano una perdita circa 75% inferiore a materiali simili. Potrebbe formare celle ultrasottili e leggere con minori impatti ambientali, ma è ancora in fase iniziale; il bismuto è raro e concentrato in Cina. Potrebbe servire dove la leggerezza è chiave, ad es. PV in veicoli.

Fotovoltaico quantistico mira a superare il limite del 33% con singlet fission: una molecola può generare due eccitazioni da un fotone. Sasaki (Kyushu) mostra una resa interna del 130% con un composto al molibdeno; la sfida è integrarlo nei pannelli esistenti.

Batterie senza anodo: litio metallico si deposita sul collettore durante la ricarica, aumentando densità ma rischiando dendriti. Shuyan Fang (Princeton) propone uno strato magnetico all’interfaccia per controllare la deposizione. Samsung e QuantumScape lavorano su batterie a stato solido con litio metallico, mirando oltre 500 Wh/kg per veicoli e forse per l’aviazione.

Anodi in silicio-carbone: già usate in smartphone, permettono al silicio di immagazzinare molto litio senza rompersi. L’idea è incapsularlo in strutture di carbonio per gestire l’espansione, con studi per portarlo a grandi batterie automobilistiche e migliorare autonomia e tempi di ricarica.

La transizione energetica è dinamica: ricerche sui materiali e nuove architetture potrebbero cambiare gli standard industriali, trasformando promesse di laboratorio in realtà di mercato.