Un gruppo di scienziati ha messo a punto un processo nuovo, semplice e a basso costo, per fabbricare moduli in perovskite ad alta efficienza e lunga durata
I pannelli solari in perovskite si avvicinano al mercato di massa
(Rinnovabili.it) – Hanno meno di un decennio di ricerca alle spalle, eppure i pannelli solari in perovskite continuano a bruciare le tappe. Se per il fotovoltaico in silicio sono dovuti passare 80 anni dal primo prototipo di laboratorio alla vendita dei moduli, per il suo principale competitor il percorso si fa sempre più breve.
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A dare una mano è anche la ricerca condotta dal Centro di nanotecnologie integrate presso il Los Alamos National Laboratory, in collaborazione con la National Taiwan University (NTU). gli scienziati hanno messo a punto un processo di fabbricazione che rimuove gli ultimi ostacoli al mercato di massa. “Il nostro lavoro apre la strada alla produzione commerciale su larga scala e a basso costo di moduli solari ad alto rendimento”, spiega Wanyi Nie, scienziato del Centro americano e co-autore dello studio. “Siamo stati in grado di dimostrare l’approccio attraverso due mini-moduli che hanno raggiunto livelli eccezionali di conversione della luce solare in energia, con durate operative notevolmente estese. Poiché questo processo è semplice ed economico, riteniamo che possa essere facilmente adattato alla fabbricazione in ambienti industriali”.
Le perovskiti possono essere progettate e fabbricate in film estremamente sottili. Per realizzare tali “pellicole”, gli scienziati hanno impiegato un processo chiamato rivestimento per rotazione (spin coating). Come funziona? Una soluzione viene depositata su un substrato che successivamente è fatto ruotare molto rapidamente. Rotazione ed evaporazione del solvente, permette di trasformare il fluido un film sottile. Si tratta di una procedura tradizionalmente a 4 fasi, ma il team è riuscito a ridurre il tutto ad un unico passaggio.
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Il trucco è stato impiegare il solfolano come solvente, immergendolo nel precursore liquido della perovskite. La reazione chimica che ne segue dà origine al cristallo, senza bisogno di deposizione sul substrato. Il nuovo processo ha permesso al team di realizzare dispositivi fotovoltaici ad alto rendimento e di grandi dimensioni, efficienti e di lunga durata operativa. Nel dettaglio, il gruppo ha prodotto due mini pannelli solari in perovskite da 16 e 37 cm quadrati, che hanno raggiunto un’efficienza di conversione rispettivamente del 17,58% e del 16,06%. Si tratta dei valori più alti riportati finora. Lo studio è stato pubblicato in questi giorni su Joule (testo in inglese).
