Strati di perovskite 'stampati' per la cella fotovoltaica del futuro | Chimici.info

Strati di perovskite ‘stampati’ per la cella fotovoltaica del futuro

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L’Università di Roma “Tor Vergata” si conferma come una delle istituzioni maggiormente all’avanguardia nel campo della ricerca sulle fonti di energia ‘alternative’. Dopo aver effettuato studi sul solare organico e realizzato una linea pilota di pannelli fotovoltaici impiegando molecole organiche estratte dal succo di mirtillo, l’ateneo romano è riuscito nell’imprese di sviluppare un modulo reale fotovoltaico ai cristalli di perovskite. La scoperta, realizzata dal team del Chose (Polo solare organico-Regione Lazio) guidato dal prof. Aldo Di Carlo del Dipartimento di ingegneria elettronica dell’ateneo romano, è stata pubblicata sul magazine “Physical Chemistry Chemical Physics”.

Grazie alla loro capacità di assorbire la luce solare, i perovskiti rappresentano una delle più promettenti applicazioni nel settore fotovoltaico. “Le perovskiti sono dei composti con una struttura cristallina particolare che può ospitare molti elementi diversi e questa flessibilità le rende utilizzabili per una varietà di applicazioni”, commenta la prof.ssa Silvia Licoccia, ordinario di Fondamenti chimici per le tecnologie, specificando che questi materiali sono già usati da diversi anni dal team di ricerca romano, per applicazioni energetiche e ambientali in celle a combustibile e sensori chimici.

In realtà l’uso dei perovskiti per la ‘stampa’ delle celle non è una novità: molti gruppi, compreso quello di Tor Vergata, avevano già dimostrato la capacità di utilizzare questi materiali per ottenere un significativo effetto fotovoltaico, producendo tuttavia solo celle di piccolissima dimensione, che non garantivano la scalabilità della tecnologia a dimensioni industriali.

Il team del Chose è riuscito a ideare alcune soluzioni ingegneristiche per passare da una cella di piccolissima area a un modulo reale di dimensioni di oltre 20 cm2, dove le celle sono connesse tra di loro per aumentare la tensione prodotta: il modulo fotovoltaico prodotto è stato realizzato “stampando” i vari strati di materiale, semplificando notevolmente i processo di fabbricazione.

“Il fotovoltaico con Perovskiti ibride rivoluzionerà il modo con cui verranno prodotte celle e moduli fotovoltaici nei prossimi anni”, spiega il Prof. Di Carlo. “Queste perovskiti ibride si presentano come degli inchiostri che possono essere facilmente depositati tramite le convenzionali tecniche di stampa. Dunque una tecnologia molto semplice che permetterà una sostanziale riduzione del costo dell’energia prodotta dal fotovoltaico”.

Al momento questo modulo ha un’efficienza di 5.1%, ma si punta a ottenere un margine di miglioramento significativo, considerando che le celle di piccolissima area possono arrivare anche al 16% di efficienza. “La composizione chimica della perovskite”, aggiunge Licoccia, “le conferisce una grande capacità di assorbire la luce. Le cariche generate dalla luce catturata dal pannello hanno tempi di permanenza molto lunghi permettendo un elevato accumulo di energia. Con le perovskiti i costi di produzione potrebbero essere notevolmente inferiori agli attuali grazie all’abbondanza dei materiali attivi e a metodi di preparazione più semplici e dunque estendibili su larga scala”.

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