Un nuovo studio mostra come le interfacce create nell'impilamento dei materiali trasportatori di lacune abbia un ruolo cruciale nelle prestazioni dei dispositivi
Una nuova chance per accelerare l’entrata in commercio dei pannelli solari in perovskite
(Rinnovabili.it) – I pannelli solari in perovskite non sono ancora in vendita, ma il conto alla rovescia è oramai iniziato. Se è probabile che la prima tecnologia a raggiungere il mercato sarà quella ibrida con il silicio, anche i moduli a singola giunzione hanno un futuro. Le celle in perovskite hanno già raggiunto, infatti il 22% di efficienza a bassi costi di produzione e si stanno avvicinando alla stabilità necessaria per essere considerate prodotti commercialmente validi.
E sebbene negli ultimi anni la maggior parte dei componenti sia stata ottimizzata, c’è ancora spazio per miglioramenti, soprattutto quando si parla dei materiali di trasporto delle lacune (uno dei due portatori di carica che contribuisce al passaggio di corrente nei semiconduttori).
>>leggi anche Pannelli solari organici, a Vinitaly la cella fv che viene dall’uva<<
Il più utilizzato in questo campo è lo spiro-OMeTAD, un polimero efficiente ma facilmente degradabile. Su questo problema si concentra oggi la ricerca di un nutrito gruppo di ricercatori spagnoli, provenienti dall’Institut Català d’Investigació Química dall’Institut de Ciència de Materials di Barcellona e da IMDEA Nanocienca. Gli scienziati hanno ampliato le moderne conoscenze sugli impatti che quattro diversi trasportatori di lacune hanno sulle prestazioni delle celle solari in perovskite. “Per anni gli scienziati hanno progettato nuove molecole per sostituire lo spiro-OMeTAD”, spiega la ricercatrice Núria F. Montcada e trai primi autori dell’articolo pubblicato su Energy & Environmental Science. “Si cercavano molecole con caratteristiche elettriche e ottiche simili e sperando di ottenere risultati simili”, ma i test hanno sempre pessimi risultati. “Abbiamo così abbiamo deciso di capire da cosa dipendesse”.
>>leggi anche Pannelli solari innovativi, energia e isolamento in una sola mossa<<
Qui la prima illuminazione: fino a ieri le nuove molecole venivano selezionate sulla base delle loro proprietà in soluzione. Tuttavia, nelle celle solari, queste molecole sono presenti in forma di film sottili le cui superfici sono a contatto con altri materiali, formando delle interfacce. E sono proprio le interfacce create a conferire cambiamenti nelle proprietà delle molecole. “Dobbiamo essere consapevoli del fatto che l’interfaccia perovskite-materiale di trasporto delle lacune può spostare i livelli di energia e produrre disallineamenti energetici indesiderati – prosegue Montcada – Siamo giunti a dimostrare che lo studio delle molecole debba corrispondere alle condizioni in cui tale prodotto verrà utilizzato, altrimenti il design non funzionerà”.
