Celle solari in perovskite ispirate agli occhi delle mosche. Questa la novità che arriva dai ricercatori della Stanford University, che attraverso il loro lavoro hanno cercato di ridurre alcuni possibili punti critici legati all’applicazione di tale materiale al comparto fotovoltaico. In particolare si è cercato di minimizzare i danni e il deterioramento a cui vanno incontro i pannelli in perovskite quando sottoposti a elevate temperature e agenti atmosferici.

A spingere i ricercatori verso questa soluzione le difficoltà nella lavorazione della perovskite, che secondo gli studiosi risulterebbe particolarmente fragile a livello meccanico. Evidenti sarebbero le problematiche riscontrate nella realizzazione di celle solari tradizionali, ha spiegato il co-autore dello studio Nicholas Rolston, realizzate con un disegno “piatto”.

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Le basi della nuova tecnologia hanno tenuto conto di alcune caratteristiche fondamentali degli occhi delle mosche, composti da molteplici “lenti” tenute insieme da una struttura portante e in grado di funzionare anche nel caso in cui una di queste sezioni dovesse rompersi. Allo stesso modo l’eventuale malfunzionamento di una delle “micro-celle” fotovoltaiche inserite nella cella solare “madre” non comprometterebbe l’efficienza generale. Come ha riferito l’autore principale dello studio, il professor Reinhold Dauskardt, docente di Scienza e Ingegneria presso l’ateneo californiano:

Siamo stati inspirati dalla composizione dell’occhio della mosca, che consiste in centinaia di piccoli segmenti oculari. Si tratta di una bellissima struttura a nido d’ape basata su una ridondanza: se perdi un segmento, centinaia di altri continueranno a funzionare. Ogni segmento è molto fragile, ma è protetto da un’impalcatura che lo circonda.

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Da qui l’idea di realizzare una struttura similare per le celle solari in perovskite, dove le micro-celle sono inserite in una struttura esagonale larga appena 500 micron. Come ha spiegato Nicholas Rolston:

La struttura è realizzare con una resina economica ampiamente utilizzata nell’industria degli apparecchi microelettronici. È resistente agli stress meccanici ed è così più resistente alla frattura.

La capacità di conversione elettrica ottenuta da una cella così realizzata sarebbe di pochissimo inferiore a quella dei più consueti pannelli piani, ma vanterebbe una durata e una resistenza maggiori rispetto alle celle solari in perovskite prodotte finora. Per verificare tale ipotesi i ricercatori hanno sottoposto la loro tecnologia a una temperatura di 85 gradi centigradi e un’umidità dell’85% per sei settimane. I test hanno confermato come tali strutture tendano a mantenere un tasso di efficienza relativamente alto. Come ha concluso Dauskardt:

Abbiamo ottenuto un’efficienza di conversione in energia, dalle singole micro-celle in perovskite, relativamente vicina a quella di una classica cella solare piana. In sostanza siamo riusciti a ottenere un netto incremento nella resistenza alla frattura senza per questo penalizzare l’efficienza dei pannelli.

4 settembre 2017
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