Il fotovoltaico in perovskite segna un nuovo record d’efficienza che lo rende sempre competitivo con il silicio. La prima linea pilota di produzione potrebbe essere in Germania a partire dal 2017
(Rinnovabili.it) – La perovskite potrebbe, a breve, tagliare fuori dal mercato il silicio. A far ben sperare è la raffica di progressi che si sta compiendo a livello globale (italia compresa), ultimo dei quali il lavoro svolto dall’Università della California di Berkeley e del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Ateneo e centro di ricerca hanno creato un fotovoltaico ibrido il cui particolare design porta il rendimento a soglie mai raggiunte prima. Il team è riuscito a dimostrare un’efficienza operativa standard pari al 21,7% e un’efficienza di picco del 26%.
Unire insieme diversi semiconduttori è una delle soluzioni più ricercate per ampliare la resa della tecnologia solare. Ogni materiale impiegato, infatti, assorbe preferenzialmente una specifica lunghezza d’onda dello spettro luminoso e l’obiettivo è quello di aumentare il range di assorbimento per non perdersi neppure un fotone.
In un documento che appare online nella rivista Nature Materials, gli scienziati spiegano il nuovo design responsabile delle prestazioni record. Il dispositivo ha un’architettura a sandwich, dove due tipi di perovskite differenti (con differenti bandgap) sono separati da uno spesso strato monoatomico di nitruro di boro (h-BN) che funge da giunzione intermedia.
Questa combinazione a strati viene quindi stabilizzata meccanicamente ponendola su di un aerogel di grafene (HTM-GA) per favorire la formazione di cristalli di perovskite a grana fine. L’aerogel ha anche il compito di formare una barriera contro l’umidità, necessaria per evitare che le perovskiti idrosolubili subiscano danni. Infine, l’intero agglomerato ha un elettrodo d’oro fissato al lato inferiore, e uno strato di nitruro di gallio aggiunto nella parte superiore che raccoglie gli elettroni generati quando la cella è esposta alla luce. E tutto questo in poco più di 400 nanometri di spessore.
Il risultato? Un dispositivo sottile, flessibile, meno costoso del silicio e in grado di assorbire la maggior parte dello spettro luminoso. Il lavoro accorcia ulteriormente il percorso di questa tecnologia verso il mercato. E le prime celle solari in perovskite potrebbero andare in commercio già dal prossimo anno. Basti pensare alla start-up Oxford PV che sta già sviluppando una linea pilota in Germania: l’azienda ha acquistato l’ex stabilimento di produzione di fotovoltaico in CIS della Bosch con l’intenzione di entrare in operatività già nei prossimi mesi.
