Celle solari tandem in perovskite ora più ecologiche ed economiche

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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