Grazie ad un nuovo inchiostro, economico e scalabile, gli scienziati della Swansea University sono riusciti a impiegare la "stampa a bobina" per tutti i componenti della cella. Una prima mondiale
Realizzata una pellicola fotovoltaica lunga 20 metri senza la tecnica dell’evaporazione per gli elettrodi
(Rinnovabili.it) – Arriva la prima cella solare in perovskite stampata completamente con la tecnica roll-to-roll. Merito del lavoro dello SPECIFIC, centro di ricerca della Swansea University nel Regno Unito. Qui gli scienziati hanno messo a punto uno speciale inchiostro per superare uno dei passaggi più complessi in termini di produzione su larga scala: la fabbricazione degli elettrodi.
Non è la prima volta che si sente parlare di celle fotovoltaiche in perovskite stampate, ma fino a ieri il termine era usato impropriamente. In realtà il processo di stampa non è mai stato completo. Per creare l’elettrodo in oro (normalmente impiegato in questa tecnologia) si ricorre ad un lento e costoso processo di evaporazione, da applicare al film fotovoltaico una volta terminata la stampa di tutti gli altri strati. Il team dello SPECIFIC ha rimpiazzato l’oro con un inchiostro in carbonio.
“La chiave era identificare la giusta miscela di solventi”, spiega Dottor David Beynon, Senior Research Officer presso SPECIFIC. “Quella che si asciuga come una pellicola senza dissolvere lo strato sottostante. L’analisi di diffrazione dei raggi X ha mostrato che l’inchiostro dell’elettrodo in carbonio è in grado di farlo se formulato con un sistema solvente ortogonale (ossia che dissolve precisi materiali ma non altri). Questo strato innovativo può essere applicato in continuo e compatibilmente con gli strati sottostanti a bassa temperatura e ad alta velocità”.
Cella solare in perovskite stampata, efficienza al 14%
I test hanno dato ragione all’intuizione iniziale. La singola cella solare in perovskite, stampata con l’elettrodo in carbonio, vanta prestazioni fotovoltaiche simili a quelle delle celle con elettrodi d’oro: ha un’efficienza di conversione del 14 per cento, sovraperforma a livelli più elevati temperature e possiede una migliore stabilità a lungo termine. Il team ha prodotto anche un lungo rotolo fotovoltaico attraverso il rool-to-roll, stampandolo direttamente su un substrato flessibile lungo 20 metri. La bobina ha mostrato un’efficienza finale del 10,8 per cento.
“La prossima sfida per noi della Swansea University è dimostrare alle persone che il fotovoltaico stampato funziona”, ha aggiunto il professor Trystan Watson, responsabile della ricerca sul solare. “Per raggiungere questo obiettivo, dobbiamo iniziare a realizzare qualcosa che assomigli davvero a un pannello”. La ricerca è stata pubblicata su Advanced Materials (testo in inglese).
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