Nuovi progressi tecnologici per i moduli fotovoltaici organici
(Rinnovabili.it) – Il pannello solare organico più efficiente al mondo? Fino a ieri era quello targato Fraunhofer ISE, centro di ricerca tedesco che, nel 2021, aveva registrato un mini modulo da 9 centimetri quadrati con un valore di efficienza certificato del 13,94%. Oggi, due anni dopo, quello stesso primato si riconferma in Germania, ma stavolta grazie al lavoro dell’Università Friedrich-Alexander di Erlangen-Norimberga. Gli scienziati dell’ateneo in stretta collaborazione con i colleghi dell’Istituto Helmholtz Erlangen-Norimberga per le energie rinnovabili (HI ERN) hanno spostato più avanti l’asticella. Nel laboratorio della “Fabbrica solare del futuro” il team di ingegneri e scienziati dei materiali ha messo a punto un pannello solare organico in grado di convertire il 14,46% della luce incidente in elettricità. Conquistando così il titolo mondiale con un nuovo record.
Nonostante non riesca ancora a competere a livello commerciale con il silicio cristallino, il fotovoltaico organico non ha mai smesso di attirare il mondo della ricerca e il mercato. Merito degli innegabili vantaggi dei moduli: possono essere leggeri, flessibili e persino trasparenti, facilitando l’integrazione in finestre e facciate o come coperture nei campi. E possono addirittura essere utilizzati in ambienti interni (fotovoltaico indoor), sfruttando la luce diffusa anziché quella incidente.
Senza contare che questa tecnologia possiede un’impronta ecologica molto più bassa della controparte a base di semiconduttori inorganici: i processi di produzione sono più rispettosi dell’ambiente e il pannello è più facile da riciclare.
Pannello solare organico, un punto in più nell’efficienza
Per alzare l’efficienza del modulo fotovoltaico organico, gli scienziati hanno lavorato essenzialmente su tre parametri. “Da un lato abbiamo utilizzato materiali attivi migliorati“, spiega Dott. Andreas Distler, autore della ricerca. “Ma per noi era almeno altrettanto importante ridurre le aree inattive su un modulo del genere. Per questo abbiamo ulteriormente ottimizzato il processo di strutturazione laser, che divide la superficie del modulo in singole celle solari e le collega elettricamente. Il trucco qui sta nel fare in modo che le linee laser siano sottilissime perché quest’area del pannello non può successivamente generare elettricità”, sottolinea il ricercatore.
“Infine, insieme ai colleghi del Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm abbiamo sviluppato un rivestimento più omogeneo utilizzando simulazioni al computer. Tutti questi sono piccoli miglioramenti dell’efficienza che, se combinati, si traducono in un punto percentuale in più”.
“Il fotovoltaico organico processato in soluzione diventerà una componente importante di una strategia solare in cui la velocità di sviluppo delle capacità e le possibilità di integrazione sono fondamentali”, ha aggiunto scienziato dei materiali Christoph Brabec. “Analogamente alle perovskiti, questo apre la porta ad applicazioni solari che vanno oltre le centrali nelle regioni desertiche. Il fotovoltaico organico può quindi dare un contributo sostenibile al ritorno della produzione di tecnologie fv in Europa”.