Un team di ricercatori ha allungato la durata delle celle solari in perovskite utilizzando film di nanotubi per sostituire le parti soggette a degradazione
(Rinnovabili.it) – Cinque anni fa, il mondo della ricerca ha iniziato a parlare di celle solari di terza generazione in grado di tener testa al tradizionale fotovoltaico in silicio grazie ad un processo di produzione più economico e meno energivoro. E nel giro di cinque anni le celle in perovskite hanno mantenuto quasi tutte e promesse fatte in origine. Uno dei risultati più soddisfacenti lo si è ottenuto con il piombo ioduro, un materiale metallico organico presente nella struttura cristallina della perovskite che cattura la luce e conduce elettricità in maniera particolarmente efficiente. Tuttavia, la durata delle unità realizzate con perovskiti metallorganiche ha dimostrato di essere molto breve rispetto a quelle in silicio.
Il primo sensibile miglioramento arriva da un gruppo di scienziati internazionali: i ricercatori di Aalto University, dell’Università di Uppsala e dell’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna (EPFL) sono riusciti a migliorare la stabilità a lungo termine del fotovoltaico in perovskite utilizzando film di nanotubi in carbonio disposti a rete in maniera casuale. Ad osservarli al microscopio elettronico, spiegano gli scienziati, sembrano quasi degli spaghetti in un piatto.
“In una cella in perovskite tradizionale, lo strato conduttore delle lacune è costituito da materiale organico rivestito da un sottile strato di oro che inizia facilmente a disintegrarsi e diffondere attraverso l’intera struttura della cella solare. Abbiamo sostituito la parte in oro e quella del materiale organico con un film di nanotubi di carbonio e raggiunto così una buona stabilità delle celle a 60 gradi e un sole in condizioni di piena illuminazione”, spiega Kerttu Aitola, coautore della ricerca e scienziato presso l’Università di Uppsala.
Il lavoro ha previsto l’impiego di spesse pellicole nere con alta conducibilità nel contatto posteriore della cella solare dove la luce non deve passare. Ma secondo Aitola, il film di nanotubi può anche essere reso sottile e trasparente per utilizzarlo come contatto frontale della cella. Il fotovoltaico di nuova generazione è ancora più interessante per la sua molteplicità di aree d’applicazione. Il solare a film sottile fino ad ora è stato fabbricato su una plastica conduttiva; i nanotubi possiedonouna flessibilità ancora maggiore rispetto ai substrati polimerici tali da rendere le pellicole fotovoltaiche facilmente producibili con il metodo di stampa roll-to-roll.
