Dalla Lomonosov Moscow State University arriva un nuovo modo per aumentare l'efficienza e la stabilità del fotovoltaico a base biologica
Aumenta l’efficienza delle celle solari organiche
(Rinnovabili.it) – Il fotovoltaico organico si avvicina sempre di più ai modelli fotosintetici creati da Madre Natura. Al punto che per realizzare le nuove celle solari si potrebbe prendere la materia prima direttamente dal proprio giardino. Migliorarne efficienza e stabilità sono, tuttavia, due nodi che vanno ancora sciolti. L’ultimo progresso in questa direzione arriva dalla Facoltà di Biologia della Lomonosov Moscow State University, in Russia.
Qui un team di scienziati ha creato un nuovo kit strumentale per studiare e ottimizzare il fotovoltaico organico a base di pigmenti vegetali. Lo studio ha coinvolto due tipologie di celle solari, entrambe a base di biossido di titanio come semiconduttore (un pigmento bianco utilizzato nella cosmesi e nel settore alimentare), ma dotate di due fotosensibilizzatori differenti.
Si tratta di sostanze, queste ultime, in grado di migliorare l’assorbimento dei raggi solari da parte del biossido di titanio. I due fotosensibilizzatori utilizzati nell’esperimento vengono entrambi dal mondo vegetale, sono sicuri e poco costosi: in un caso è stata impiegata una preparazione di membrane tilacoidali, le strutture delle cellule vegetali in cui avvengono le prime fasi della fotosintesi, e nell’altro semplice estratto di lampone.
Spiega Suleyman Allakhverdiev, uno degli autori dello studio: “Per comprendere i processi che si verificano nelle celle solari, sono necessarie indagini che caratterizzino l’efficienza e la stabilità per quanto riguarda i fattori ambientali. Per questo motivo abbiamo progettato e realizzato una nuova strumentazione per lo studio degli effetti ambientali sulla fotocorrente generata”.
Per creare le due unità di fotovoltaico organico, i biologi hanno usato metodi di immobilizzazione dei vari complessi sulla superficie nanostrutturata in biossido di titanio. “Abbiamo progettato e studiato celle solari in cui i componenti dell’apparato fotosintetico sono utilizzati come fotosensibilizzanti. Con l’aiuto dei composti stabilizzanti, abbiamo aumentato il tempo di funzionamento attivo dei sistemi da quattro a sei volte”.
La ricerca ha permesso anche di ampliare lo spettro d’assorbimento della clorofilla anche ai fotoni a bassa energia, che solitamente vengono persi.
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