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Perovskite e celle solari: ricombinazione nemica dell’efficienza

Perovskite e celle solari: ricombinazione nemica dell’efficienza

Fonte immagine: Shutterstock

Due ricerche dimostrano come il processo di ricombinazione abbia effetti negativi sull'efficienza delle celle soprattutto quando si verifica in superficie.

Arriva dai laboratori dell’Energy Department interno al National Renewable Energy Laboratory di Golden (Colorado) una scoperta potenzialmente interessante per quanto riguarda l’impiego della perovskite nella realizzazione delle celle solari.

I ricercatori hanno dimostrato come il processo di ricombinazione delle cariche elettriche positive e negative, quando avviene sulla superficie delle celle (superiore e inferiore), abbia un’influenza maggiore sul rendimento dei pannelli rispetto a quando avviene nel resto della struttura.

Matthew Beard e i suoi colleghi del Chemistry and Nanoscience Center hanno analizzato in maniera approfondita il processo di ricombinazione di un singolo cristallo, confrontandolo con quello di uno strato policristallino, ricorrendo al metodo della spettrometria riflessiva. Il risultato dello studio, pubblicato in questi giorni sulle pagine di Nature Energy, determina come il processo innescato in superficie abbia un effetto più importante sul rendimento della conversione della luce in energia.

È dunque questo uno degli ostacoli da superare in un’ottica di sviluppo futuro, così da arrivare ad assicurare il raggiungimento di un grado di efficienza sempre maggiore, migliorando le performance degli impianti fotovoltaici.

La stessa tesi è sostenuta da un’altra ricerca, questa volta condotta da un team asiatico e comparsa sulla rivista Physical Chemistry Chemical Physics. In questo caso il metodo d’indagine utilizzato è chiamato differente, si chiama FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging) e si basa sull’impiego di una sorgente laser impulsata. Il risultato però non cambia in alcun modo: la ricombinazione ha maggior peso quando si verifica in superficie.

In fase di progettazione e realizzazione, una possibile soluzione al problema dei pannelli potrebbe essere rappresentata dall’applicazione di un leggero strato protettivo sopra i sottili layer delle celle policristalline, così da ridurre in maniera considerevole il processo di ricombinazione proprio laddove ha un effetto più negativo sull’efficienza (sulla superficie, appunto).

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