Per centrare gli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra nei prossimi anni l’industria energetica dovrà integrare nel suo bilancio una fetta sempre più ampia di fonti rinnovabili. I progressi tecnologici saranno determinanti per soddisfare la richiesta di energia rinnovabile in continuo aumento e rendere fotovoltaico ed eolico sempre più competitivi con le fonti fossili. Un passo in questa direzione è stato compiuto dall’équipe di ricercatori composta da Dewei Zhao, Ren-Gen Xiong e Yanfa Yan.

I tre scienziati hanno scovato un nuovo metodo per produrre celle solari più ecologiche ed economiche. La nuova tecnologia è stata descritta sulla rivista specializzata Journal of the American Chemical Society.

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I ricercatori hanno cercato di abbattere l’impatto ambientale della produzione di pannelli solari su scala industriale. La scelta è ricaduta sulle celle solari in perovskite. Questi cristalli hanno costi inferiori rispetto al silicio e agli altri semiconduttori usati comunemente per fabbricare i pannelli solari.

Uno dei punti deboli della tecnologia è la presenza di piombo che può causare contaminazione ambientale in caso di deterioramento dei pannelli. I materiali usati nelle celle solari in perovskite sono idrosolubili.

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Per risolvere questo problema i ricercatori hanno sviluppato una cella solare in perovskite con una banda proibita bassa, a ridotto contenuto di piombo e con un’efficienza del 15%.

Queste celle solari potranno essere vendute a costi più bassi per via dei prezzi inferiori delle materie prime rispetto al silicio e del ridotto consumo di energia del processo produttivo.

Le perovskiti organiche-inorganiche ibride all’alogenuro di piombo negli ultimi anni hanno visto un rapido incremento dell’efficienza. Per compiere ulteriori progressi l’industria sta puntando sulle celle solari tandem, dispositivi che coniugano i vantaggi di più tecnologie e riescono ad assorbire una porzione maggiore dello spettro solare.

I ricercatori hanno sviluppato un nuovo precursore composto da ioduro di piombo metilammonio e ioduro di stagno formammide. Le celle solari al piombo e allo stagno contengono il 60% di piombo in meno rispetto alle celle solari in perovskite a singola giunzione, in grado di raggiungere un’efficienza del 22,1%. Nei prossimi studi gli scienziati proveranno a raggiungere questa soglia di efficienza anche con le nuove celle.

29 settembre 2016
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