Raggiunto da un team sino-tedesco il più alto tasso di conversione per il fotovoltaico organico a singola giunzione senza fullereni
Salto di qualità per le prestazioni delle celle solari organiche
(Rinnovabili.it) – È la tecnologia fotovoltaica che fa più fatica a penetrare il mercato, nonostante ciò le celle solari organiche continuano a essere caricate di promesse da parte della ricerca internazionale. Ma, soprattutto, continuato a compiere piccoli progressi. Come quello raggiunto dagli scienziati dei materiali dell’Università Friedrich-Alexander (FAU) di Erlangen-Norimberga, in Germania. Assieme ai colleghi della South China University of Technology (SCUT), i ricercatori hanno infranto il record d’efficienza per le celle solari organiche a singola giunzione prive di fullereni: il 12,25% su un’area di un centimetro quadrato. Questa superficie standardizzata è la fase preliminare per la produzione di prototipi validi da un punto di vista commerciale.
Per raggiungere questo valor di conversione della luce in elettricità, il team ha cambiato la ricetta tradizionale del fotovoltaico organico. Per lungo tempo i fullereni, nanoparticelle a base di carbonio, sono stati considerati accettori ideali nel solare polimerico, ma le perdite intrinseche dei compositi basati sulla loro chimica, limitano fortemente la loro efficienza potenziale. “Con i nostri partner in Cina, abbiamo scoperto una nuova molecola organica che assorbe più luce dei fullereni e che è al tempo stesso molto resistente”, afferma il Prof. Christoph Brabec della FAU.
Il precedente valore massimo di efficienza per questa tecnologia superva di poco l’8%. “Penso che il modo migliore per descrivere il nostro lavoro sia immaginare una scatola di mattoncini Lego”, aggiunge il collega Ning Li. “I nostri partner in Cina hanno inserito e regolato singoli gruppi molecolari nella struttura polimerica, e ciascuno di questi gruppi influenza una caratteristica speciale che è importante per la funzione delle celle solari”. Ciò si traduce in un’efficienza di conversione energetica del 12,25%, il valore più alto mai raggiunto finora. I significativi miglioramenti in termini di prestazioni (ma anche di durata del dispositivo) significano che il fotovoltaico stampato organico sta finalmente diventando interessante per l’uso commerciale. Il passo successivo consisterà nel ridimensionare le unità fino alla scala del modulo fv presso la futura fabbrica solare dell’Energie Campus Nürnberg (EnCN) prima di passare alla realizzazione di prototipi pratici.
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