Le celle solari polimeriche potrebbero presto diventare più competitive a livello commerciale grazie a un nuovo tipo di orientamento molecolare che ne aumenta l’efficienza. A illustrarne i vantaggi è il gruppo di ricerca del RIKEN Center for Emergent Matter Science, in un recente studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature Photonics.

La sperimentazione, condotta da Itaru Osaka e Kazuo Takimiya, ha permesso di ottenere un’efficienza del 10% per le celle solari polimeriche, una tecnologia molto promettente. A differenza di quelle al silicio le celle solari polimeriche sono più economiche, a basso impatto ambientale e facili da produrre.

Grazie alla struttura flessibile possono inoltre essere applicate su superfici vaste e irregolari, su materiali trasparenti come il vetro, sulla plastica e su altri materiali economici non convenzionali. Per renderle competitive per la produzione su scala industriale bisogna però aumentarne l’efficienza almeno al 10-15%.

Il tasso di efficienza è un parametro importante che misura la quantità di luce solare convertita in elettricità dalle celle fotovoltaiche. I ricercatori del RIKEN hanno portato l’efficienza al 10% mescolando gli strati donatori e accettori di elettroni in un nuovo tipo di cella solare dall’orientamento atipico.

Mentre conducevano esperimenti su una sostanza ribattezzata PNTz4T, gli scienziati hanno effettuato una scoperta sorprendente. A illustrarla è il professor Osaka:

Ci siamo accorti che usando un’architettura invertita, dove la luce entra attraverso un elettrodo negativo trasparente, nel nostro caso in ossido di zinco, la cella raggiungeva un’efficienza maggiore.

Secondo i ricercatori le celle polimeriche sono più efficienti a causa di un diverso allineamento delle molecole all’interno degli strati misti. Un orientamento inusuale che facilita il passaggio degli elettroni nel materiale.

Gli scienziati si mostrano fiduciosi e sperano che la loro scoperta possa essere d’aiuto ai ricercatori di tutto il mondo per creare celle solari sempre più efficienti e versatili. Alcune aziende private avevano già raggiunto tassi di efficienza simili, senza però divulgare i metodi utilizzati e permettere a tutti di beneficiare delle loro scoperte.

26 maggio 2015
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