Le celle solari in perovskite potrebbero presto superare le prestazioni delle celle solari in silicio grazie a un nuovo design sviluppato dai ricercatori della Stanford University e della Oxford University. La tecnologia innovativa, descritta sulla rivista Science, sfrutta lo stagno e altri elementi economici per dare vita a un nuovo tipo di perovskite.

Il materiale cristallino è più sottile, flessibile e facile da produrre rispetto ai cristalli in silicio usati comunemente nell’industria fotovoltaica. Il nuovo dispositivo è resistente e ha già raggiunto un’efficienza del 20,3%. Secondo gli scienziati la tecnologia possiede le potenzialità per raggiungere il 30% di efficienza e competere con il fotovoltaico al silicio.

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Il nuovo dispositivo è composto da due celle solari in perovskite. Ciascuna cella è stampata sul vetro, ma potrebbe anche essere applicata sulla plastica per ridurre ulteriormente i costi.

Il vantaggio principale delle celle solari tandem in perovskite è di riuscire a sfruttare una porzione più ampia dello spettro solare. Inoltre a differenza del silicio le perovskiti possono essere ricavate da materiali comuni come il piombo, lo stagno e il bromo e lavorate a temperatura ambiente.

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Le celle solari con un gap energetico basso assorbono gran parte dei fotoni, ma producono un voltaggio insufficiente. Le celle solari con un gap energetico più ampio al contrario generano un voltaggio alto, ma non riescono a catturare i fotoni a bassa energia.

Per risolvere il problema i ricercatori hanno usato una combinazione di stagno, piombo, cesio, iodio e materiali organici per creare una cella efficiente con un basso gap energetico. La nuova perovskite creata assorbe i raggi infrarossi a bassa frequenza raggiungendo un’efficienza del 14,8%. La cella solare è stata abbinata a un’altra cella solare in perovskite composta da materiali simili, ma con un gap energetico più alto. Insieme le due celle hanno raggiunto un’efficienza del 20,3%.

Le nuove celle solari tandem in perovskite a differenza di altre tecnologie simili che si degradano facilmente hanno dimostrato un buon livello di stabilità quando sono state esposte per 4 giorni a una temperatura di 100°C. Questa caratteristica potrebbe renderle in grado di competere con i pannelli solari in silicio convenzionali, che durano oltre 25 anni.

I ricercatori nei prossimi mesi cercheranno di ottimizzare la composizione dei materiali per aumentare l’assorbimento della luce solare e generare ancora più corrente.

24 ottobre 2016
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I vostri commenti
Giulio Mario Palenzona, martedì 25 ottobre 2016 alle21:14 ha scritto: rispondi »

Scusate, ma la frase "Inoltre a differenza del silicio le perovskiti possono essere ricavate da materiali comuni come il piombo, lo stagno e il bromo" è destituita del minimo senso. Il silicio è il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre, stagno e bromo sono elementi rari, il piombo relativamente raro. Quindi l'essere comune c'entra poco o nulla. Il punto è che la lavorazione del silicio è energivora, quella delle perovskiti lo è meno. Ma non ha senso arrivare a suggerire che si tratti di materiali molto comuni, quando sono assai più rari (e i prezzi di alcuni salirebbero pure, qualora si ampliasse drasticamente la domanda, il contrario di quanto è accaduto col silicio)

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