Fotovoltaico: celle solari organiche trasparenti, efficienza al 15%

Nuovo record di efficienza per il fotovoltaico organico trasparente. Le celle solari arrivano in questo caso dalla Germania, più nel dettaglio dal Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Il nuovo primato è del 14,9%, ottenuto su una superficie di un centimetro quadrato. Misura particolarmente rilevante secondo i ricercatori tedeschi, che sottolineano la difficoltà di estendere i risultati di laboratori alla tecnologia applicabile sul campo.

Le celle solari organiche tedesche verranno inserite all’interno del progetto H2OPV, attraverso il quale i ricercatori puntano a ottenere un fotovoltaico galleggiante trasparente con cui ricoprire i serbatoi d’acqua. Progetto che ha da subito ottenuto l’appoggio del Ministero Federale Tedesco dell’Economia e dell’Energia tedesco.

Tra i benefici associati alle celle fotovoltaiche organiche vi è il fatto di non richiedere metalli pesanti o altri “elementi problematici”, sottolineano i ricercatori. Sono leggere e flessibili, proseguono gli studiosi, facilmente integrabili persino laddove è richiesta una semi-trasparenza finale. Diverse le opzioni di utilizzo, ha spiegato il Fraunhofer Institute in una nota stampa:

Selezionando semiconduttori organici che assorbono soltanto luci infrarosse possono essere realizzate celle solari trasparenti per finestre, fogli protettivi per l’agricoltura o pellicole per le serre.

Ulteriori benefici arrivano in termini di emissioni climalteranti, in questo possono produrre energie rinnovabili a fronte di una produzione che richiede un ridotto impiego di energia e materiali.

Fotovoltaico organico, limiti e vantaggi

Nella loro nota stampa, i ricercatori del Fraunhofer Institute hanno affrontato anche limiti e vantaggi delle celle solari organiche. Inclusi i riferimenti allo spettro di luce assorbito dai dispositivi e la perdita di energia durante il trasferimento della carica:

Dal momento che i semiconduttori organici solitamente assorbono soltanto un certo spettro di lunghezza d’onda della luce solare, lo spettro solare non è adeguatamente utilizzato. Ad ogni modo è stato possibile superare queste due limitazioni (inclusa quella della perdita di energia, n.d.r.) grazie a materiali innovativi. Nel frattempo sono state utilizzate molecole riceventi, molto più similari ai materiali “donatori”. Modificandone la struttura chimica possono essere meglio adattate le loro proprietà ottiche ed elettriche.

Perché le nuove riceventi sono fortemente assorbenti loro stesse, la corrente delle celle solari potrebbe incrementare in maniera considerevole. Allo stesso tempo i livelli energetici del donatore e del ricevente sono abbinate meglio, incrementandone così il voltaggio. Come risultato, promettenti livelli di efficienza sono stati raggiunti a livello mondiale con un ventaglio di differenti materiali assorbenti.