Fotovoltaico con perovskite: il futuro è la stampa in-situ su vetro

Il futuro del fotovoltaico con perovskite è la stampa in-situ su vetro. Questo è quanto sostengono i ricercatori tedeschi del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, ideatori di un processo che punta a consentire a qualsiasi produttore di vetro di produrre pannelli solari economici e sostenibili. Si tratterebbe di una vera e propria rivoluzione nel comparto secondo quanto sottolineato dal capo progetto, il dottor Andreas Hinsch.

Lo stesso Hinsch ha proseguito spiegando come l’attuale ricerca sul fotovoltaico abbia preso il via da un interrogativo: “È possibile invertire il processo di fabbricazione così che sia prodotto prima il modulo solare e successivamente sia riempito col materiale fotovoltaico, quindi attivato direttamente sul posto?”. La risposta è stata un sale fuso a base di perovskite, che necessità unicamente di essere versato sulla superficie in vetro e lasciato cristallizzare. Come ha spiegato Hinsch:

Con la perovksite, il materiale fotovoltaico che è attualmente largamente studiato, e un sale fotoattivo abbiamo avuto successo, per la prima volta, nella realizzazione di una cella solare stampata con efficienza al 12,6%. Grazie a questo successo, che abbiamo ottenuto per primi, una pietra miliare importante è stata posta nell’evoluzione di questa tecnologia e nel percorso in avanti verso la produzione industriale.

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Il nodo principale da sciogliere secondo i ricercatori tedeschi è stato quello del posizionamento del composto a base di perovskite all’interno dell’elettrodo nanoporoso della cella solare. Finora erano state proposte unicamente soluzioni che portavano a una “crescita cristallina incontrollata”, spiegano gli esperti del Fraunhofer Institute, frenando uno sviluppo in tal senso per il comparto fotovoltaico.

Un panorama destinato a mutare grazie all’innovazione introdotta dal gruppo guidato da Hinsch, spiegano i ricercatori tedeschi, il cui sistema permetterebbe di convertire la perovskite in un sale fuso a temperatura ambiente mediante l’impiego di un gas polarizzato: sarebbero sufficienti 2 ml di composto per dare vita a 4 metri quadrati di cella fotovoltaica. I risultati del progetto tedesco sono stati pubblicati in dettaglio sulle riviste scientifiche “Nature Scientific Reports” e “ACS Energy Letters”.

22 maggio 2018
I vostri commenti
NICOLA SPANO', mercoledì 23 maggio 2018 alle1:52 ha scritto: rispondi »

L'equazione fondamentale del fotovoltaico è che la luce (esattamente un fotone di luce) può essere considerata costituita da una buca e da un elettrone. Ovvero: hn = h+ + e- Recentemente è stato osservato che taluni cristalli di perovskite del tipo generale MeTiO3 ma con situazione chimica più complessa come :[CH3NH3]PbI3 dove [CH3NH3] (parte organica sostituisce il metallo Me, mentre PbI3 ha una geometria a perovskite (come TiO3) TITANATO a cella cubica a corpo centrato dove al centro sta il (CH3NH3) mentre su sei verici sta lo iodio ed al centro di sei facce del cubo sta il Pb. Il Pb ed il gruppo organico sono interconvertibili nella struttura medesima. Questo composto che è un composto ORGANOMETALLICO in quanto contiene il gruppo CH3NH3 (organico) di essere facilmente fuso e di rimanere tale a temperatura ambiente. Tale "sale" ha un comportamento fotovolico ovvero colpito dalla radiazione solare trasforma l'energia elettromagnetica in una buca ed un elettrone. Queste due entità possono essere separate andando a confluire esattamente gli elettroni al negativo e le buche al positivo del dispositivo creando la differenza di potenziale fotovoltaica che genera una corrente elettrica utile.

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