Produrre il fotovoltaico in perovskite diventa semplicissimo
(Rinnovabili.it) – Gli scienziati tedeschi del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE hanno messo a punto un modello di business per il fotovoltaico in perovskite che possiede il potenziale di rivoluzionare l’intero mercato globale del solare. Se i successi ottenuti in laboratorio venissero convalidati anche su larga scala, praticamente qualsiasi impianto che produce vetro, un domani, potrebbe sfornare celle solari in perovskite a basso costo per i mercati locali. E la produzione sarebbe più ecologica di quella attuale.
Il merito va al gruppo di ricerca guidato dal dottor Andreas Hinsch, che ha creato un innovativo processo di fabbricazione in situ. Il sistema riduce drasticamente il numero di passaggi necessari e utilizza metodi più sostenibili e rispettosi delle risorse.
Il progetto di ricerca è partito da una domanda: è possibile fabbricare prima il modulo solare e successivamente riempirlo con il materiale fotovoltaico per poi attivarlo direttamente sul posto? La risposta è sì. La squadra ha messo a punto un sistema che richiede “solo” di versare la perovskite fusa nella cella solare e quindi farla cristallizzare. La quantità mostrata nella foto (2 ml) è sufficiente per produrre un modulo di quattro metri quadrati. “Con la perovskite e un sale fotoattivo, ora siamo riusciti, per la prima volta, a realizzare una cella solare stampata con un’efficienza del 12,6%”, spiega Hinsch soddisfatto. “Con questo successo, abbiamo raggiunto un primo importante traguardo nel potenziare questa tecnologia e spostarla verso la produzione industriale. A parte ciò, l’efficienza raggiunta rappresenta anche un nuovo record per le celle solari stampate in generale”.
Decisivo per l’efficienza della cella solare è l’essere in grado di controllare il processo di deposizione dei cristalliti di perovskite all’interno dell’elettrodo nanoporoso della cella, che è costituito da ossidi metallici e grafite micronizzata. I metodi sperimentati fino a ieri hanno portato a una crescita cristallina incontrollata. I ricercatori tedeschi hanno trovato un modo, invece, per convertire la perovskite in un sale fuso a temperatura ambiente usando un gas polarizzato: in questo modo sono stati in grado di riempire i pori dell’elettrodo e ottenere una crescita omogenea dei cristalli.
Gli strati fotoattivi prodotti hanno mostrato un elevato fotovoltaggio (1 volt) e un’efficienza solare stabile certificata del 12,6%. Le fasi di lavorazione utilizzate sono simili a quelle impiegate nell’industria del vetro. Pertanto, spiegano i ricercatori, è anche possibile produrre questa nuova tecnologia in modo decentralizzato negli impianti di produzione locali con infrastrutture semplici, piuttosto che esclusivamente in luoghi ad alta tecnologia. Usando grafite economica e grazie alla facile sintesi del materiale perovskite, i costi delle risorse si riducono drasticamente.