Tempo fa vi avevamo parlato delle straordinarie doti dei pannelli fotovoltaici in perovskite.
La perovskite è un materiale che si presta molto bene al fotovoltaico.
In sostanza si tratta di un semplice minerale che è in grado di convertire alcuni parti dello spettro solare in maniera più efficiente rispetto al tradizionale silicio.
In questo articolo avevamo parlato in che modo la pervoskite produce energia.
Questo succedeva nel 2017, ma come sai la tecnologia corre veloce.
Specialmente quando si tratta di energia solare, uno dei campi in cui i progressi scientifici e tecnologici fanno i passi più grandi.
Oggi, nel 2018, gli scienziati e i ricercatori hanno scoperto nuovi modi per utilizzare in maniera ancora più efficace la perovskite per produrre energia. Ecco come.
La cella su cui i ricercatori stanno lavorando è un ibrido: una fusione tra una normale cella in silicio e una in perovskite.
In questo modo, l’intero pannello può beneficiare sia dei vantaggi del silicio, come l’alta conduttività, sia dei vantaggi di questo materiale innovativo, la perovskite.
La differenza rispetto a tutti gli altri pannelli fotovoltaici precedenti sta proprio nella particolare struttura delle celle (che vengono chiamate di classe tandem).
I ricercatori hanno creato, grazie alla nanostrutturazione, delle piccolissime incisioni sulla superficie dei semiconduttori che consentono di ridurre notevolmente la perdita di energia elettrica.
Fino ad oggi, quello della perdita è stato il più grande limite nelle celle ibride in silicio-perovskite.
Le micro incisioni sulla superficie della cella servono proprio a ridurre questa perdita.
Queste incisioni, che nella pratica sono definite “micro rugosità” fino ad oggi non erano possibili perché non consentiva al silicio di fondersi con la perovskite.
Ma questo limite è stato superato da un team di ricercatori, guidato dal fisico Steve Albrecht, del centro per l’energia e i materiali di Berlino (HZB).
Si tratta in sostanza di un approccio alternativo che è stato generato utilizzando dei sofisticai modelli computazionali per analizzare nel dettaglio come la luce si comportava in diverse nano strutture.
La soluzione migliore è stata quella di incidere la superficie della parte posteriore del silicio e ricoprire quella anteriore con la perovskite e una pellicola polimerica attraverso un procedimento chiamato rivestimento per rotazione (Spin Coating).
“In questo modo” dichiara Marko Jošt , uno degli autori dello studio e membro del team di Albrecht “siamo riusciti a migliorare considerevolmente l’efficienza di una cella tandem con eterogiunzione di perovskite-silicio monolitico dal 23,4 per cneto al 25,5 per cento“.
Ma l’utilizzo di questa particolare cella fotovoltaica può portare a risultati ancora più avanzati.
Secondo i ricercatori infatti, “sulla base di queste complesse simulazioni e dati empirici, riteniamo che possa realisticamente essere raggiunta un’efficienza del 32,5%, riuscendo ad incorporare perovskite di alta qualità con una banda proibita di 1,66 eV”.
Nel fotovoltaico, l’evoluzione tecnologica non accenna a fermarsi e gli sviluppi nei materiali e nelle tecniche continuano a segnare nuovi record.
Un esempio è proprio quello delle celle ibride (classe tandem), che permettono di produrre energia dal sole in maniera ancora più efficace.
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Francesca Chiappetti
Ufficio amministrativo
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