Le ultime novità sul fotovoltaico in perovskite
(Rinnovabili.it) – Il fotovoltaico in perovskite incarna la nuova generazione solare. La tecnologia è già oggi competitiva con i tradizionali moduli in silicio ma per affermarsi sul mercato di massa deve saper tener testa anche alle ultime innovazioni di questi anni, come ad esempio le celle PERC. La ricerca di settore continua ad alzare l’asticella come dimostrano due studi scientifici pubblicati quasi contemporaneamente. Il primo porta la firma di Daniel Jacobs e Heping Shen, ingegneri all’Australian National University. In collaborazione con i colleghi del California Institute of Technology, i ricercatori hanno sviluppato un processo più semplice per combinare la perovskite con il silicio nelle cosiddette celle tandem (i risultati dello studio). “Abbiamo costruito una struttura in tandem non convenzionale: quando gli ingegneri combinano due unità, di solito hanno bisogno di un intercalare per consentire il trasferimento della carica elettrica tra le due celle, in modo che possano lavorare insieme”, spiega Shen. Questo processo, aggiunge Jacobs, è un po’ come fare un sandwich club con del pane extra nel mezzo: quella fetta ha un ruolo strutturale, ma il panino avrebbe un sapore migliore senza di essa. “Noi abbiamo trovato un nuovo modo per impilare in maniera semplice le due celle in modo che lavorino in modo efficiente l’una con l’altra, senza più bisogno dell’intercalare o del pane extra”. La nuova struttura da un lato velocizza la fabbricazione e dall’altro aumenta le prestazioni del fotovoltaico. “Abbiamo già raggiunto un miglioramento dell’efficienza del 24 per cento e c’è ancora molto spazio per far crescere questa cifra”.
I chimici della Kaunas University of Technology (KTU), in Lituania, assieme ai fisici dell’istituto scientifico Helmholtz Zentrum Berlin (HZB), in Germania hanno studiato invece un nuovo approccio per la formazione selettiva di strati all’interno del fotovoltaico in perovskite. Attualmente le tecniche più utilizzate a questo scopo sono il rivestimento per rotazione (in inglese Spin Coating) e la deposizione chimica da vapore: il primo metodo comporta l’utilizzo di una soluzione liquida fatta gocciolare su superfici rotanti, perdendo inevitabilmente una grande quantità di materiale; il secondo ha bisogno di alte temperature e complesse tecnologie di vuoto, senza contare che non tutte le molecole sono adatte per evaporare.
Il gruppo di scienziati ha sintetizzato una molecola in grado di assemblarsi in un monostrato per coprire differenti superfici e fungere da materiale economico per il trasporto di fori in una cella solare di perovskite. “Non si tratta di un polimero, ma di molecole più piccole, e il monostrato da esse formato è molto sottile: questo, e il fatto che il si formi semplicemente attraverso l’immersione della superficie in soluzione rende tale metodo molto più economico rispetto alle alternative esistenti”, afferma Ernestas Kasparavičius della KTU. La ricerca è stata pubblicata su Advanced Energy Materials.