Ottocento ore di lavoro senza perdere di efficienza: il lavoro degli scienziati giapponesi di OIST è un altro punto a favore del fotovoltaico di terza generazione
Le ultime novità sui pannelli solari in perovskite arrivano dal Giappone
(Rinnovabili.it) – I pannelli solari in perovskite cercano di compiere gli ultimi metri che li dividono dalla diffusione commerciale su larga scala. Un gruppo di scienziati dell’Okinawa Institute of Science and Technology University (OIST) è convinto d’aver trovato una formula vincente per fabbricare celle solari ad alta efficienza a basso costo. Il materiale d’elezione è ovviamente la perovskite, nome assegnato ad una classe di ossidi (simili al minerale naturale da cui prendono il nome) dalle proprietà di semiconduttori. Questi cristalli hanno in pochissimo tempo raggiunto progressi che al fotovoltaico in silicio hanno richiesto decenni.
Per la precisione la perovskite è stata utilizzata per la prima volta nella produzione di celle solari nel 2009, grazie al lavoro svolto dal Prof. Tsutomu Miyasaka della Toin University di Yokohama, in Giappone. E dopo una prima fase di rodaggio, la ricerca è esplosa(leggi anche Fotovoltaico, il silicio lascia il posto alla perovskite). “In soli nove anni, l’efficienza di queste celle è passata dal 3,8 per cento al 23,3 per cento. Altre tecnologie hanno richiesto più di 30 anni per raggiungere lo stesso livello”, spiega il prof Yabing Qi, a capo del team dell’OIST.
Tuttavia l’efficienza è solo una delle tre prerogative che la tecnologia deve soddisfare per poter parlare di produzione industriale. Per essere portati sul mercato i pannelli solari in perovskite devono anche garantire bassi costi e una lunga durata. Il prof. Yabing Qi e i colleghi della OIST, in collaborazione con il Prof. Shengzhong Liu della Shaanxi Normal University, Cina, sono riusciti a mettere a punto un sistema di fabbricazione che garantisce un’efficienza paragonabile alle celle di silicio cristallino, ma a costi ridotti.
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Per la realizzazione delle unità, gli scienziati hanno rivestito substrati conduttivi trasparenti con un film di perovskite. Il processo si affida alla tecnica di reazione solido-gas e restituisce uno strato di perovskite più spesso di quelli impiegati in passato. Ciò ha aumentato significativamente la vita utile dell’unità fotovoltaica. “Le celle solari sono rimaste quasi invariate dopo aver lavorato per 800 ore”, spiega la squadra. “Lo strato di assorbitore più spesso garantisce una buona riproducibilità nella fabbricazione, il che rappresenta un vantaggio chiave per la produzione di massa nel contesto realistico della scala industriale”. La sfida che il Prof. Qi e il suo team devono ora affrontare consiste nell’aumentare le dimensioni del prototipo da cella grande circa 0,1 mm2 a pannelli solari di grandi dimensioni. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications.
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