Perovskite: celle solari flessibili vs celle solari rigide
(Rinnovabili.it) – Le puoi piegare o torcere e manterranno sempre la loro efficienza. E sarà un’efficienza record. Parliamo delle nuove celle solari flessibili in perovskite, create presso l’Università di Tsinghua, in Cina, e “raccontate” nella pubblicazione su iEnergy (testo in inglese). Il professor Chenyi Yi con un gruppo di colleghi del Dipartimento di Ingegneria Elettrica ha messo a punto un nuovo processo di fabbricazione in grado di imprimere una svolta al comparto, ottenendo risultati riproducibili e aumentando la scalabilità produttiva.
Le celle solari flessibili in perovskite hanno un vasto potenziale applicativo in campo della mobilità (veicoli aerospaziali compresi) e dell’elettronica indossabile. Tuttavia, rispetto alla loro versione rigida, appaiono molto più indietro in termini di efficienza di conversione della luce in elettricità. La causa? Le caratteristiche morbide e disomogenee del materiale di base, costituito da polietilene tereftalato (PET), su cui sono costruite le pellicole di perovskite. E non si tratta dell’unico problema. Questa tecnologia soffre anche di una durata inferiore rispetto alle celle solari rigide. I pori nel materiale di substrato, infatti, consentono all’acqua e all’ossigeno di raggiungere la perovskite, provocandone il degrado.
Deposizione con bagno chimico
Il team della Tsinghua potrebbe aver trovato una soluzione ad entrambe le sfide. Gli scienziati, in collaborazione con i colleghi del Centro nazionale per le nanoscienze e la tecnologia di Pechino, hanno sviluppato una nuova tecnica di fabbricazione. Nel dettaglio il gruppo ha impiegato la deposizione con bagno chimico (CBD) per depositare l’ossido di stagno – ossia lo strato di trasporto degli elettroni – su un substrato flessibile senza bisogno di impiegare un acido forte. In questo modo hanno potuto esercitare un maggiore controllo sulla crescita dell’ossido ottenendo un risultato uniforme e denso. “Questo metodo differisce dalla ricerca precedente poiché utilizza solfato di stagno anziché cloruro di stagno come precursore dello stagno per la deposizione, rendendosi compatibile con substrati flessibili sensibili agli acidi,” ha affermato Yi.
Migliorare la realizzazione dello strato di trasporto degli elettroni ha conseguenze dirette sull’efficienza, ma il nuovo processo si è dimostrato in grado anche di aumentare la stabilità della perovskite e quindi la vita stessa della cella. Il risultato? Le nuove celle solari flessibili in perovskite hanno raggiunto un’efficienza di conversione del 25,09%, certificate al 24,90%. E hanno mantenuto il 90% del loro valore iniziale anche dopo essere state piegate 10.000 volte.