La produzione di celle solari a film sottile in kesterite potrebbe diventare più economica e sostenibile grazie a una nuova tecnica sviluppata dai ricercatori dell’Institute for Heterogeneous Material Systems dell’Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie.

L’équipe di scienziati, coordinata dal dottor Xianzhong Lin, ha ideato una rivoluzionaria tecnologia di stampa a getto d’inchiostro che permetterà di realizzare fotovoltaico a film sottile producendo scarse quantità di materiali di scarto. In questo modo sarà possibile ridurre l’impatto ambientale della filiera fotovoltaica e abbassare i costi della produzione su larga scala di celle solari stampabili.

I ricercatori hanno individuato un inchiostro con una viscosità ottimale per la stampa del film sottile, sciogliendo diversi elementi chimici grazia a un solvente a base di dimetilsolfossido. La viscosità dell’inchiostro può essere regolata facilmente, riducendo o aumentando la quantità di ciascuna sostanza chimica presente nella soluzione.

Le prime celle solari a film sottile a base di CZTSSe prodotte con questo metodo hanno riportato un’efficienza pari al 6,4%. Un risultato che è ancora molto lontano dal record di efficienza fatto registrare da questa tipologia di celle fotovoltaiche, pari al 12,7%. Ciononostante i ricercatori si mostrano fiduciosi perché l’efficienza può essere senz’altro migliorata grazie a ulteriori sperimentazioni.

Sciolto questo nodo si potrà procedere a una produzione su larga scala di celle solari in kesterite a basso impatto. Questa tecnologia è di facile integrazione nei macchinari per la stampa già esistenti.

Rispetto ai metodi produttivi tradizionali, questa tecnica non permette soltanto di ridurre considerevolmente il materiale di scarto generato dal processo. I residui prodotti hanno anche un livello di tossicità minore e possono essere smaltiti più facilmente e a costi inferiori, senza impattare eccessivamente sull’ambiente.

Il team di ricercatori proseguirà i suoi studi per ottimizzare il processo di stampa e produrre celle fotovoltaiche più efficienti, snellendo le varie fasi necessarie e riducendo ulteriormente la quantità di inchiostro richiesta.

7 maggio 2015
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