Un team di ricercatori della NUS ha creato delle nuove celle solari tandem unendo le proprietà delle perovskiti a quelle dei materiali organici
(Rinnovabili.it) – Celle solari multigiunzione efficienti ma anche economiche e ultra leggere. È possibile ottenere tutto ciò? Secondo gli scienziati della National University of Singapore (NUS) sì e la prova è nel loro nuovo fotovoltaico perovskite-organico.
“Le tecnologie per l’energia pulita sono estremamente importanti per la riduzione della CO2. E le celle solari sono tra le tecnologie verdi più promettenti”, spiega il professor Hou Yi, l’ingegnere chimico a capo della ricerca sul nuovo fotovoltaico. In questo contesto “l’elevata efficienza di conversione rappresenta l’elemento fondamentale per generare più energia elettrica utilizzando un’area limitata e questo, a sua volta, riduce il costo totale della generazione solare”.
Per incrementare l’efficienza il professore Hou e il suo team si sono focalizzati su una particolare tecnologia, detta tandem, basata sull’unione di celle con semiconduttori differenti impilate le une sulle altre. Un modo efficace per ampliare la porzione di spettro sfruttabile.
Ma il gruppo ha anche voluto che il risultato finale fosse un prodotto facile da integrare. E dunque che vantasse caratteristiche come la leggerezza, la sottigliezza, la flessibilità. Ecco perché si è concentrato su un’accoppiata originale – il fotovoltaico perovskite-organico – con l’obiettivo di aumentarne la resa. “La motivazione principale di questo studio era migliorare l’efficienza di conversione delle celle solari tandem perovskite/materiali organici. Nel nostro lavoro, abbiamo dimostrato un valore del 23,6%: si tratta della migliore prestazione per questo tipo di celle solari”, ha aggiunto il dottor Chen Wei, primo autore della pubblicazione su Nature Energy (testo in inglese).
Nel dettaglio una cella solare tandem comprende due o più sottocelle collegate elettricamente mediante strati di interconnessione. Questi svolgono un ruolo fondamentale nel determinare le prestazioni e la riproducibilità di un dispositivo. Un efficace strato di interconnessione dovrebbe essere chimicamente inerte, elettricamente conduttivo e otticamente trasparente.
Sebbene il fotovoltaico perovskite-organico abbia ottime caratteristiche per i film sottili di prossima generazione, la sua efficienza è sempre stata molto in ritardo rispetto alle altre celle solari tandem. Per affrontare questa sfida tecnologica, il gruppo ha sviluppato un nuovo ed efficace strato di interconnessione che riduce le perdite di tensione, ottiche ed elettriche all’interno dell’unità. “Il nostro studio mostra il grande potenziale delle celle solari tandem a base di perovskite per una futura applicazione commerciale. Basandoci sulla nostra nuova scoperta, speriamo di migliorare ulteriormente le prestazioni de fotovoltaico tandem”, ha affermato il prof. Ho.
