In meno di cinque anni i progressi tecnologici e scientifici hanno permesso di arrivare a creare strutture cristalline in grado di assicurare un’efficienza superiore al 20% per quanto riguarda la produzione di energia solare. Una percentuale che per essere raggiunta ha richiesto decenni di sviluppo e progettazione con l’impiego di celle basate su componenti siliconiche, ovvero quelle integrate nei pannelli tradizionali.

A questo proposito, fa ben sperare la scoperta effettuata da un team della Case Western Reserve University: ricorrendo a una tecnica chiamata Spatially Scanned Photocurrent Imaging Microscopy, i ricercatori hanno misurato la “Diffusion Length” (ovvero la distanza di un elettrone dalla sua lacuna elettronica, in inglese chiamata “hole”) di un pannello composto da uno strato di perovskite dalla superficie pari a 8 mm quadrati con spessore pari a 300 nanometri opportunamente orientato, ricoperto da una superficie polimerica di parylene.

Lo schema allegato qui sopra mostra come è stato condotto l’esperimento: colpendo il materiale con un fascio laser e misurando il flusso di elettroni con l’ausilio di due elettrodi posizionati a 120 micron di distanza l’uno dall’altro. Il valore rilevato è di 20 micrometri.

Questo cosa significa, in termini concreti? Innanzitutto, che gli elettroni generati quando la luce colpisce il pannello possono viaggiare su lunghe distanze senza subire deterioramento, al contrario di quanto avviene con materiali dalla struttura differente.

Ciò si traduce in un vantaggio in termini di efficienza, ma non solo: potrebbero essere realizzati pannelli con spessore più elevato senza comprometterne la resa, dunque in grado di assorbire più luce e, di conseguenza, di generare un maggiore quantitativo di energia.

Una precisazione, il team responsabile dell’esperimento si è ispirato alle peculiarità della perovskite, un minerale scoperto nel 1840 dal tedesco Gustav Rose, composto essenzialmente dall’ossido di alcuni metalli. In laboratorio, però, la sua struttura cristallina è stata ricreata utilizzando CH3NH3PBI3, un alogenuro circondato da piccole molecole organiche di metil ammonio.

16 gennaio 2017
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