Il metilammonio piombo ioduro presente nella struttura cristallina della perovskite contribuisce a catturare la luce in modo efficiente e al trasporto dell’elettricità prodotta senza decadimenti, due qualità importanti quando si parla di celle solari. Ciò nonostante il ciclo vitale dei moduli realizzati con questa tecnica è finora risultato essere di durata inferiore rispetto a quelli basate sull’impiego del silicio.

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Dalla collaborazione tra la Aalto University, la Uppsala University e la EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) arriva un’idea potenzialmente in grado di risolvere il problema, attraverso l’impiego di quelli che vengono definiti strati di nanotubi con struttura “random network”.

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A guidare il progetto è il prof. Esko Kauppinen, che con il suo team mira a migliorare sia l’efficienza che la longevità dei moduli. Trattandosi di un approccio ancora sperimentale, prima che possa essere applicato su larga scala saranno comunque necessari perfezionamenti e diverso tempo. Così Kerttu Aitola, uno dei responsabili dell’iniziativa, spiega in cosa consiste:

In una cella solare in perovskite tradizionale, una delle parti è costituita da un materiale organico al di sopra del quale viene posizionato un sottile strato di oro che con molta facilità inizia nel tempo a disintegrarsi e a diffondersi in tutta la struttura. Abbiamo sostituito l’oro e parte del materiale organico con film in nanotubi di carbonio, raggiungendo una buona stabilità della cella a 60 gradi e in condizioni di piena illuminazione solare.

Nel corso dello studio sono stati impiegati spessi strati neri con conduttività molto elevata come ultimo livello nelle celle solari, laddove non si ha bisogno che la luce vada oltre. Secondo i ricercatori, il layer può però essere molto fabbricato in modo da risultare estremamente sottile e trasparente, così da essere posizionato anche nella parte superiore della cella, dove è invece necessario non effettuare schermatura sui raggi solari assorbiti.

Attualmente il ciclo vitale delle celle solari in silicio è di circa 20-30 anni e, sebbene il sistema industriale che le produce sia ormai molto efficiente, si calcola che per generare l’energia necessaria alla loro realizzazione debbano operare per almeno 2-3 anni.

Per quelle basate sull’impiego della perovskite invece saranno sufficienti solo 2-3 mesi, il che costituisce un ulteriore vantaggio in termini ambientali per questo tipo di innovazione.

20 marzo 2017
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